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Des chercheurs italiens réalisent des fils électroniques à partir de fils de coton

Des tissus intelligents qui permettront d'écouter de la musique, ou d'enregistrer le rythme cardiaque, et en même temps faciles à réaliser et simples à porter ont été réalisés pour la première fois. Les chercheurs Annalisa Bonfiglio, Giorgio Mattana (Institut Nanoscience du Conseil National des Recherches et université de Cagliari) et Beatrice Fraboni (Université de Bologne) ont démontré qu'à partir d'un simple fil de coton, il était possible de réaliser des Transistors, ce qui ouvre la voie à la création de vêtements " intelligents ", et " sensibles " et à la possibilité de créer des circuits électroniques en tissus. L'étude a été publiée sur la revue internationale " Organic Electronics ".

Le concept d'" électronique endossable ", depuis l'insertion d'appareil électronique dans les tissus, jusqu'à la réalisation de dispositifs électroniques entièrement en fibres est maintenant vieux de quinze ans. " Il existe déjà sur le marché des " vêtements électroniques ", capables par exemple d'enregistrer le rythme cardiaque de ceux qui le portent, ou bien de détecter d'éventuels facteurs de risques dans l'air ", explique Annalisa Bonfiglio, du centre S3 (nanoStructures et bioSystème de Surface) de l'Institut des Nanosciences du Conseil National des Recherches. " La limite, jusqu'à aujourd'hui, était l'encombrement des dispositifs incorporés dans les tissus et la mauvaise adaptabilité des parties rigides des dispositifs et des connecteurs dans les vêtements. Les tentatives pour réaliser directement des dispositifs électroniques à partir de fibres, se sont en plus heurtées à la faible compatibilité entre les matériels constituants - métaux et semi-conducteurs comme le silicium - et les caractéristiques d'élasticité et de confort nécessaire à un vêtement ".

Le coton, idéal pour réaliser des habits "intelligents" grâce à ses propriétés de flexibilité, d'économie et de commodité, présente la limite de ne pas être conducteur. "Avec nos travaux de recherche, nous avons réussi à obtenir des fibres conductrices à partir de simples fils de coton, tout en préservant le confort et l'élasticité typique de ces tissus", ajoute M. Bonfiglio. "Nous avons atteint cet objectif en développant une technique innovante de revêtement des fils de coton avec une fine couche de nanoparticules d'or et de polymères conducteurs et semi-conducteurs", explique Beatrice Fraboni. "Cet ensemble de couches de différentes matières constitue la structure du transistor, et permet de régler le courant qui circule entre deux électrodes avec la tension envoyée par une troisième électrode. Les transistors se présentent comme de simples fils de coton, et peuvent être reliés entre eux, ou avec d'autres composants de coton, par l'intermédiaire de simple noeuds, les mêmes qui sont utilisés pour tisser le coton". Cette idée a fait l'objet d'un brevet, actuellement en phase de dépôt.

Les applications potentielles sont multiples. "Ces transistors amélioreront la qualité et la réalisation des biocapteurs endossables", conclut Annalisa Bonfiglio. "Dans le futur, nous pourrons obtenir des tissus "intelligents" simples et commodes, capables d'enregistrer le rythme cardiaque, ou la température corporelle, utiles à la réalisation de vêtements pour les travailleurs à risque, les patients et les sportifs".

L'étude commencée à partir des recherches de Mme. Bonfiglio et de Mme. Fabroni, qui effectuaient à l'époque un séjour à l'université américaine Cornell, centre d'excellence sur l'électronique organique, regroupe également Giorgio Mattana et Piero Cosseddu de l'université de Cagliari et la collaboration du Centre Microélectronique de Provence.

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