Des chercheurs impriment une mémoire sur du papier à lettre

Placer des circuits électroniques comme des étiquettes intelligentes ou des capteurs médicaux sur du papier est une quête de plusieurs ingénieurs. Mais il manque souvent un élément clé, la mémoire, un composant qu’il plus difficile à intégrer sur une feuille de papier. Cette dernière est composée de fibres et à l’échelle microscopique l’aspect rugueux et poreux rend difficile la fixation de couches minces et uniformes qui caractérise les technologies mémoires comme la DRAM (dynamic random access memory)  par exemple.

Des chercheurs basés à Taiwan ont donc inventé une méthode utilisant la technologie jet d’encre pour imprimer une mémoire sur une feuille de papier ordinaire. L’équipe composée de Ying-Chih Liao, Si-Chen Lee, et Jr-Hau Il de l’Université de Taiwan ont utilisé de la RRAM (resistive RAM), un type de mémoire vive relativement nouveau qui doté d’une structure suffisamment simple pour supporter la rugosité de la cellulose. Ils ont ainsi utilisé de l’argent, du dioxyde de titane et du carbone pour enduire par sérigraphie le papier avec une pâte de carbone afin de former l’électrode inférieure. Le processus a été répété 10 fois afin de réduire au minimum la rugosité de la surface, puis le papier a été durci à 100° C pendant 10 minutes dans du vide. Les scientifiques ont ensuite mélangé des nanoparticules de dioxyde de Titane dans de l’acétone pour le pulvériser avec l’imprimante au-dessus du carbone. Ce mélange fait office d’isolant. Une fois sec, ils ont réalisé une solution comprenant du glycol et de l’eau avec des nanoparticules d’argent. Ils ont imprimé des petits points d’argent sur la couche de dioxyde de titane pour s’en servir comme électrodes supérieures (cf l’image ci-dessous).

Aller vers une capacité de 1 Go

Chaque point d’argent a été imprimé en 50 microns de diamètre et avec un espace de 25 microns. Sur une feuille standard, il est possible de placer jusqu’à 1 Mo de mémoire. Selon Chemical & Engineering News, les chercheurs estiment que la technologie jet d’encre peut produire des points allant jusqu’à 1 micron de diamètre autorisant une capacité de stockage de 1 Go sur une feuille. La lecture et l’écriture du bit prend entre 100 et 200 microsecondes, pas assez rapide pour du HPC (calcul haute performance), mais suffisant pour certaines applications développées par l’équipe de scientifiques. Par ailleurs, ils annoncent que le papier peut être tordu ou plié au moins 1000 fois sans constater une dégradation de performance.

Toujours selon le site scientifique, la méthode découverte par les chercheurs de l’université de Taiwan ouvre des perspectives pour l’impression de capteurs sur des autocollants ou des étiquettes. Face aux techniques utilisant des matériaux polymères, le papier a plusieurs arguments en sa faveur : le prix, la disponibilité et une possibilité de recyclage plus élevée.

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