L’or élastique, premier jalon dans l’électronique étirable

Etiré jusqu’à quatre fois sa longueur initiale, le nouveau matériau mis au point par des chercheurs de l’université du Michigan conserve 90% de sa conductance électrique (inverse de la résistance).

Une auto-organisation des nanoparticules

Les résultats des recherches de l’équipe dirigée par l’ingénieur chimiste Nicholas Kotov ont été publiés dans la revue Nature.

Cela va à l’encontre des propriétés qui permettent aux électrons de circuler dans un conducteur puisque l’étirement d’un matériau perturbe les liaisons inter-atomiques.

Mais ici, le secret réside dans des nanoparticules d’or qui ont été incorporées dans un polymère élastique de polyuréthane et présentent la particularité de s’auto-organiser en chaînes conductrices afin de combler les vides.

« De l’or élastique »

Les nanoparticules s’alignent en une forme de chaîne lorsque le matériau est étiré. « Au fur et à mesure que nous le tendons, elles se réorganisent pour maintenir la conductivité et c’est la raison pour laquelle nous obtenons l’étonnante combinaison d’extensibilité et de conductivité électrique», a déclaré le professeur Nicholas Kotov.

Ressemblant à une feuille d’or, le matériau conserve donc les propriétés d’un conducteur tel que l’or ou le cuivre, dont celle de conduire l’électricité. Nicholas Kotov précise ainsi : « Il ressemble à de l’or élastique. »

Des applications extensibles à l’infini

Ce matériau conducteur élastique pourrait un jour être utilisé pour façonner des implants d’électrodes pour le cerveau ou des stimulateurs cardiaques. Mais, d’autres applications potentielles pourraient être des écrans souples ou encore le domaine des batteries lithium-ion.

Nicholas Kotov et son équipe cherchent désormais à obtenir les mêmes propriétés avec d’autres nanoparticules que celles d’or.

Mais le défi va également consister à passer d’un conducteur extensible à un système électronique complet également extensible.

Crédit Photo : Joseph Xu, université du Michigan