Technologie biodégradable : le premier transistor en bois fonctionnel
Le bois n’est généralement pas très bon conducteur d’électricité, mais des scientifiques ont créé le premier transistor fonctionnel en bois. Ce n’est pas le meilleur, et il nécessite un certain traitement, mais il fonctionne et pourrait contribuer à la mise au point d’une électronique biodégradable.
Image d’entête : le transistor en bois présenté par Van Chinh Tran, doctorant au laboratoire d’électronique organique de l’université de Linköping. (Thor Balkhed/ Université de Linköping)
Les arbres vivants peuvent être de bons conducteurs d’électricité, grâce à leur teneur en eau, surtout lorsqu’ils sont traversés par une grande quantité d’énergie, comme lors d’un coup de foudre. Mais en général, le bois mort utilisé dans les bâtiments, les meubles et d’autres articles humains n’a qu’une très faible capacité conductrice.
Des recherches récentes ont toutefois permis de trouver des moyens de modifier le matériau pour le rendre plus adapté aux dispositifs électroniques, tels que les piles molles, les puces informatiques biodégradables, les encres conductrices pour imprimante et un substrat pour les circuits en graphène.
Aujourd’hui, des scientifiques de l’université de Linköping et de l’École royale polytechnique (KTH/ Suède) ont mis au point le premier transistor en bois fonctionnel au monde. Ils ont commencé par utiliser du bois de balsa, choisi pour sa structure uniforme et sans grain, et ils en ont enlevé la lignine, les polymères rigides qui donnent au bois sa solidité. Ils ont ainsi obtenu de longues fibres de cellulose avec des canaux creux, qui ont ensuite été remplis d’un polymère conducteur appelé PEDOT:PSS.
Le résultat final est un transistor en bois qui peut fonctionner comme un transistor normal. Le composant pouvait réguler le courant électrique qui le traversait, fournir un flux constant d’électrons à un niveau de sortie sélectionné et allumer et éteindre l’alimentation. Cela dit, ce n’était pas le meilleur exemple de transistor qui soit : par exemple, il lui faut environ une seconde pour s’éteindre et jusqu’à 5 pour s’allumer.
Les composants du nouveau transistor en bois. (Thor Balkhed/ Université de Linköping)
Selon Isak Engquist, auteur correspondant de l’étude (lien plus bas) :
Oui, le transistor en bois est lent et encombrant, mais il fonctionne et son potentiel de développement est énorme. Nous n’avons pas créé le transistor en bois avec une application spécifique en tête. Nous l’avons fait parce que nous le pouvions. Il s’agit d’une recherche fondamentale qui montre que c’est possible, et nous espérons qu’elle inspirera d’autres recherches qui pourront déboucher sur des applications à l’avenir.
Le transistor en bois de l’équipe présente quelques avantages qui pourraient l’aider à trouver d’éventuelles applications. Le fait qu’il soit biodégradable pourrait contribuer à réduire le problème des déchets électroniques, et les larges canaux conducteurs pourraient lui permettre de supporter un courant plus élevé que d’autres transistors organiques. Il pourrait également être intégré dans les circuits électroniques des plantes vivantes.
L’étude publiée dans The Proceedings of the National Academy of Sciences : Electrical current modulation in wood electrochemical transistor et présentée sur le site de l’Université de Source: Linköping : The world’s first wood transistor.