Les premiers composants électroniques dégradables apparaissent dans les laboratoires de recherche. Ils pourraient prochainement équiper de nombreux appareils.
Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement, 152 millions d’appareils mobiles sont jetés chaque année, dont seulement 10 pour cent sont recyclés. Le reste vient gonfler la masse des déchets stockés dont une grande partie est non biodégradable.
Disposer de matériaux qui puissent se désagréger une fois utilisés pourrait résoudre une partie de ce problème. C’est un nouveau pas vers ces dispositifs moins polluants qui a été franchi à l’Université de Wisconsin-Madison où a été fabriqué le premier transistor à partir d’un substrat souple transparent biodégradable : des nanofibrilles en cellulose.
Des solutions apparaissent
Aujourd’hui, la majorité des appareils électroniques portables sont construits avec des matériaux non biodégradables et non renouvelables comme les plaquettes de silicium. Dans le modèle fabriqué par les chercheurs, le silicium reste le matériau actif et conducteur du transistor. Mais, les chercheurs ont drastiquement réduit la quantité nécessaire en utilisant des films ultraminces de silicium fixés sur un substrat de nanofibrilles de cellulose. Avec un succès inespéré puisque Zhenqiang Ma, qui a dirigé ce travail publié dans les Applied Physics Letters, explique que : « Nous avons constaté que les transistors à base de fibres de cellulose présentent une performance supérieure à celle des transistors à base de silicium. Et ces transistors sont tellement propres que vous pouvez les jeter dans la forêt. Les champignons vont rapidement les dégrader pour les transformer en engrais ».
Ce n’est pas le premier dispositif électronique biodégradable qui est fabriqué ces dernier mois. En 2013, aux États-Unis, des chercheurs ont mis au point un circuit électronique qui permet de diffuser un courant électrique à l’intérieur d’une plaie afin d’en accélérer la cicatrisation. Il est directement implanté dans la plaie et se délite au bout de quelques semaines sous l’effet des fluides corporels. Inspiré par leur démonstration, des scientifiques norvégiens ont aussi décidé de plancher sur le sujet. Les chercheurs Américains avaient utilisé des circuits imprimés d’une épaisseur nanométrique et enrobés dans de la soie. Ceux du SINTEF, le plus gros laboratoire de recherche indépendant de Norvège, ont employé des circuits imprimés sur une plaque de lithium et contenant des éléments en magnésium qui peuvent se dissoudre dans l’eau en quelques heures.
Dans la même lignée, des ingénieurs d’une entreprise américaine dénommée Ecovative Design se sont eux servis de mycellium, la partie végétative des champignons, pour fabriquer la base d’un drone biodégradable ! Les éléments électroniques sont imprimés sur une plaque d’acétate de cellulose et de nanoparticules d’argent et sont également biodégradables. Restent les hélices et les moteurs qui posent encore problème…
Tous ces objets sont encore en phase de tests et d’évaluation de leurs performances. Mais ils préfigurent sans doute, l’avenir de l’électronique et devraient rapidement sortir des laboratoires de recherche pour équiper des appareil destinés au grand public.
Science Et Avenir