Chloé Moreau
Une équipe internationale de scientifiques développe un nanomatériau encrable qui, selon eux, pourrait un jour devenir un composant électronique à vaporiser pour des écrans et des appareils extremely-minces, légers et pliables.
Selon l’équipe, le matériau, l’oxyde de zinc, pourrait être intégré à de nombreux composants de technologies futures, notamment les téléphones portables et les ordinateurs, grâce à sa polyvalence et aux récentes avancées de la nanotechnologie.
Le professeur agrégé de l’Université RMIT Enrico Della Gaspera et le Dr Joel van Embden ont dirigé une équipe d’experts mondiaux pour examiner les stratégies de generation, les capacités et les applications potentielles des nanocristaux d’oxyde de zinc dans la revue Chemical Reviews, une revue internationale à fort impact.
Le professeur Silvia Gross de l’Université de Padoue en Italie et le professeur associé Kevin Kittilstved de l’Université du Massachusetts Amherst aux États-Unis sont co-auteurs.
“Les progrès de la nanotechnologie nous ont permis d’améliorer et d’adapter considérablement les propriétés et les performances de l’oxyde de zinc en le rendant tremendous petit et avec des caractéristiques bien définies”, a déclaré Della Gaspera, de la School of Science du RMIT.
“De minuscules particules polyvalentes d’oxyde de zinc peuvent désormais être préparées avec un contrôle exceptionnel de leur taille, de leur forme et de leur composition chimique à l’échelle nanométrique”, a déclaré van Embden, également de la School of Science du RMIT.
“Tout cela conduit à un contrôle précis des propriétés résultantes pour d’innombrables programs dans l’optique, l’électronique, l’énergie, les technologies de détection et même la décontamination microbienne.”
Le ciel est la limite avec l’électronique vaporisée
Les nanocristaux d’oxyde de zinc peuvent être formulés en encre et déposés sous la forme d’un revêtement ultra-mince. Le processus ressemble à l’impression par jet d’encre ou à la peinture à l’aérographe, mais le revêtement est des centaines à des milliers de fois moreover fin qu’une couche de peinture conventionnelle.
“Ces revêtements peuvent être rendus hautement transparents à la lumière obvious, mais également hautement conducteurs d’électricité – deux caractéristiques fondamentales nécessaires à la fabrication d’écrans tactiles”, a déclaré Della Gaspera.
Les nanocristaux peuvent également être déposés à basse température, permettant des revêtements sur des substrats flexibles, tels que le plastique, qui résistent à la flexion et à la flexion, explique l’équipe.
L’équipe est prête à travailler avec l’industrie pour explorer les apps potentielles en utilisant leurs strategies pour fabriquer ces revêtements de nanomatériaux.
Qu’est-ce que l’oxyde de zinc et comment l’utiliser ?
Le zinc est un élément abondant dans la croûte terrestre et as well as abondant que de nombreux autres métaux technologiquement pertinents, notamment l’étain, le nickel, le plomb, le tungstène, le cuivre et le chrome.
“Le zinc est déjà bon marché et largement utilisé par diverses industries, avec une output annuelle mondiale de plusieurs tens of millions de tonnes”, a déclaré van Embden.
L’oxyde de zinc est un matériau largement étudié, les premières études scientifiques étant menées depuis le début du XXe siècle.
“L’oxyde de zinc a suscité beaucoup d’intérêt dans les années 1970 et 1980 en raison des progrès de l’industrie des semi-conducteurs. Et avec l’avènement de la nanotechnologie et les progrès des techniques de synthèse et d’analyse, l’oxyde de zinc est rapidement devenu l’un des matériaux les in addition importants de ce siècle », a déclaré Della Gaspera.
L’oxyde de zinc est également sûr, biocompatible et se trouve déjà dans des produits tels que les écrans solaires et les cosmétiques.
Les apps potentielles, autres que l’électronique pliable, qui pourraient utiliser des nanocristaux d’oxyde de zinc comprennent :
- revêtements autonettoyants
- brokers antibactériens et antifongiques
- capteurs pour détecter le rayonnement ultraviolet
- composants électroniques dans les cellules solaires et les dispositifs émettant de la lumière (DEL)
- les transistors, qui sont des composants miniatures qui contrôlent les signaux électriques et sont à la base de l’électronique moderne
- capteurs qui pourraient être utilisés pour détecter les gaz nocifs pour les programs résidentielles, industrielles et environnementales
Prochaines étapes
Pour étendre l’approche de l’équipe du laboratoire à un environnement industriel, il faudrait travailler avec les bons partenaires, a déclaré Della Gaspera.
“L’évolutivité est un défi pour tous les forms de nanomatériaux, y compris l’oxyde de zinc”, a-t-il déclaré.
“Pouvoir recréer les mêmes conditions que celles que nous obtenons en laboratoire, mais avec des réactions beaucoup as well as importantes, nécessite à la fois d’adapter le style de chimie utilisé et des improvements strategies dans la configuration de la réaction.”
En as well as de ces défis d’évolutivité, l’équipe doit remédier au déficit de conductivité électrique des revêtements de nanocristaux par rapport aux références industrielles, qui reposent sur des dépôts physiques furthermore complexes. La framework intrinsèque des revêtements nanocristallins, qui permet additionally de flexibilité, limite la capacité du revêtement à conduire efficacement l’électricité.
“Nous et d’autres scientifiques du monde entier travaillons à relever ces défis et de bons progrès sont réalisés”, a déclaré Della Gaspera.
Il voit de grandes opportunités de collaboration avec d’autres organisations et partenaires de l’industrie pour relever ce style de défis.
“Je suis convaincu qu’avec le bon partenariat, ces défis peuvent être résolus”, a déclaré Della Gaspera.
