Les scientifiques de Stanford dévoilent des appareils électroniques ultra-minces qui peuvent se dissoudre dans le corps

Un groupe de scientifiques de Californie a développé une série de composants électroniques organiques qui se dissoudront sans danger dans leur environnement après leur utilisation.

Technologie dissolvable par l'Université de Stanford

Dirigé par le Professeur en génie chimique de Stanford, Zhenan Bao, les inventions de l’équipe incluent un polymère semi-conducteur biodégradable, des circuits électroniques désintégrés et flexibles et un matériau en substrat biodégradable pour le montage de ces composants électriques.

Totalement flexible et biocompatible, le substrat de film ultra-mince permet aux composants d’être montés sur des surfaces rugueuses et lisses.

Tous ensemble, les composants peuvent être utilisés pour créer des produits électroniques biocompatibles, ultrafins, légers et peu coûteux pour des applications aussi diverses que les électroniques portables pour des enquêtes environnementales à grande échelle.

De manière cruciale, lorsque le périphérique électronique n’est plus utile, il se biodégradera en composants non toxiques qui sont inoffensifs pour le corps humain et l’environnement.

Technologie dissolvable par l'Université de Stanford

Alors que les circuits électroniques organiques sont fabriqués à partir de fer – choisis en raison de leurs propriétés non toxiques – le substrat à couche mince a été développé à partir de la cellulose. Cela permet à l’électronique d’être porté sur la peau et potentiellement implanté à l’intérieur du corps, sous réserve de tests supplémentaires.

Outre le potentiel des composants à utiliser à l’intérieur du corps, l’équipe suggère que l’électronique pourrait aussi bien être utilisée pour créer des dispositifs d’arpentage biodégradables qui pourraient être lancés d’avions dans des endroits éloignés pour recueillir des informations sur le paysage sans nuire à l’environnement.

Les chercheurs – qui venaient de l’Université de Stanford, de l’Université de Californie et de Hewlett Packard Enterprise – ont été encouragés à créer les dispositifs biodégradables après avoir assisté à la façon dont la demande colossale d’électronique a entraîné une énorme quantité de déchets, sans parler de la consommation rapide d’éléments rares comme le gallium et l’indium.

Ayant réalisé le besoin urgent d’une électronique organique bio-intégrée respectueuse de l’environnement, l’équipe s’est penchée sur le développement d’un circuit électronique semi-conducteur et électronique qui pourrait imiter les propriétés extensibles, auto-bloquables et biodégradables de la peau humaine.

« L’augmentation des exigences de performance et l’utilisation plus courte des durées d’utilisation de l’électronique grand public ont entraîné une croissance rapide des déchets électroniques », a déclaré l’équipe dans son document de recherche, publié dans Actes de l’Académie nationale des sciences. « Actuellement, les produits électroniques grand public sont généralement fabriqués avec des matériaux non décomposables, non biocompatibles et parfois même toxiques, entraînant de sérieux défis écologiques dans le monde entier ».

Technologie dissolvable par l'Université de Stanford

Alors que d’autres appareils électroniques flexibles et ultra-finis existent déjà, l’électronique organique développée par Bao et son équipe est la première à être totalement biocompatible et biodégradable.

« Notre travail améliore considérablement les matériaux organiques pour permettre des applications électroniques respectueuses de l’environnement et bio-intégrées », a déclaré le document.

Le principal inconvénient de ces polymères est la performance électrique relativement faible par rapport à l’électronique traditionnelle à base de silicium.

Ting Lei, l’auteur principal du document et un collègue postdoctoral travaillant avec Bao, a déclaré à Dezeen: « Actuellement, nous travaillons à améliorer encore la performance de ces polymères. La prochaine étape comprend également la fabrication évolutive de l’électronique dégradable et l’élargissement des applications de ces polymères dégradables dans différentes applications, telles que les capteurs chimiques / bio et encore plus complexes de l’électronique ».

 

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