Les chercheurs de Purdue construisent une conducto transparente

WEST LAFAYETTE, Ind. – Des chercheurs de l’Université Purdue ont créé des conducteurs organiques transparents à partir de polymères en instance de brevet qui obtiennent les mêmes résultats et propriétés que les conducteurs traditionnels fabriqués à partir de minéraux de terres rares, mais sont moins chers et peuvent être créés à partir de réserves plus abondantes.

Les conducteurs transparents sont des composants essentiels des diodes électroluminescentes, des écrans tactiles, des cellules solaires et d’autres dispositifs optoélectroniques. L’oxyde d’indium et d’étain (ITO) est utilisé dans plus de 95 % des conducteurs transparents mondiaux. Il conduit le courant électrique à travers un appareil, qui est interrompu lorsqu’une personne glisse ou appuie sur un écran tactile.

Jianguo Meile professeur agrégé de chimie Richard et Judith Wien au Département de Chimielesdits écrans tactiles sont constitués de plusieurs couches, dont une couche supérieure en verre ou en plastique, une couche conductrice en dessous et une carte de circuit imprimé qui lit les signaux envoyés par la couche conductrice.

“Lorsqu’un utilisateur touche l’écran, son doigt crée une perturbation dans le champ électrique généré par la couche conductrice”, a déclaré Mei. “Cette perturbation est détectée par le circuit imprimé, qui peut alors déterminer l’emplacement du toucher et l’interpréter comme une commande, comme ouvrir une application ou taper un message.”

Parce que l’ITO est transparent comme un film mince, les utilisateurs peuvent voir des images, du texte et des vidéos à travers.

Mei a déclaré que les conducteurs transparents traditionnels présentaient des inconvénients.

“Les films d’oxyde d’indium et d’étain sont mécaniquement fragiles, ce qui les rend indésirables dans la fabrication de rouleaux à rouleaux”, a déclaré Mei. «En outre, l’indium est un minéral de terres rares avec de rares réserves; le US Geological Survey a déclaré que les États-Unis dépendaient à 100% des importations d’indium en 2021. Parce que la demande de films ITO augmente, le prix de l’indium a grimpé en flèche. Cela a conduit à la recherche d’alternatives, notamment le treillis métallique, le graphène et les oxydes métalliques abondants dans la terre et les conducteurs organiques.

Mei et son équipe de recherche ont créé un polymère en instance de brevet à partir de matériaux à base de carbone qui ont un coût de fabrication inférieur et sont plus faciles à fabriquer en couches minces que l’indium grâce au traitement de revêtement en solution. Il a déclaré que les performances des nouveaux conducteurs transparents à couche mince rivalisaient également avec celles des conducteurs fabriqués avec de l’oxyde d’indium et d’étain.

“L’encre polymère est stable pendant des mois dans des conditions ambiantes, par rapport au PEDOT:PSS disponible dans le commerce”, a déclaré Mei. “Nos nouveaux conducteurs organiques transparents présentent une faible résistance de couche et une transmission élevée par rapport à tout autre conducteur transparent pouvant être traité par une solution. De plus, il présente une excellente durabilité lors de tests de vieillissement accélérés.

Les recherches de Mei et de son équipe ont été publiées dans le Numéro de février 2023 du Journal à comité de lecture de l’American Chemical Society. Il a déclaré que les prochaines étapes pour faire progresser l’innovation consistent à améliorer continuellement le facteur de mérite de leur conducteur organique et à développer la formation d’encre pour un traitement à grande échelle.

Mei a divulgué l’innovation du polymère au Bureau de la commercialisation de la technologie de la Purdue Research Foundation, qui a déposé une demande de brevet auprès de l’Office américain des brevets et des marques pour protéger la propriété intellectuelle. Les partenaires industriels intéressés à développer davantage la technologie pour le marché doivent contacter Est-ce que Buchanandirecteur adjoint du développement des affaires – sciences physiques, wdbuchanan@prf.org, à propos 2023-MEI-69956.

Mei a reçu un soutien pour la recherche de l’Office of Naval Research

À propos de l’Université Purdue

L’Université Purdue est une institution de recherche publique de premier plan qui développe des solutions pratiques aux défis les plus difficiles d’aujourd’hui. Classée au cours de chacune des cinq dernières années comme l’une des 10 universités les plus innovantes des États-Unis par US News & World Report, Purdue propose des recherches révolutionnaires et des découvertes hors du commun. Engagé dans l’apprentissage pratique et en ligne, dans le monde réel, Purdue offre une éducation transformatrice à tous. Engagé en faveur de l’abordabilité et de l’accessibilité, Purdue a gelé les frais de scolarité et la plupart des frais aux niveaux de 2012-2013, permettant à plus d’étudiants que jamais d’obtenir leur diplôme sans dette. Voyez comment Purdue ne s’arrête jamais dans la poursuite persistante du prochain pas de géant à https://stories.purdue.edu.

À propos du bureau de commercialisation de la technologie de la Purdue Research Foundation

Le Bureau de la commercialisation de la technologie de la Purdue Research Foundation exploite l’un des programmes de transfert de technologie les plus complets parmi les principales universités de recherche aux États-Unis. Les services fournis par ce bureau soutiennent les initiatives de développement économique de l’Université Purdue et profitent aux activités universitaires de l’université en commercialisant, en octroyant des licences et en protégeant la propriété intellectuelle de Purdue.

Au cours de l’exercice 2022, le bureau a signalé 157 accords finalisés avec 237 technologies signées, 379 divulgations reçues et 169 brevets américains délivrés. Le bureau est géré par la Purdue Research Foundation, qui a reçu le 2019 Innovation and Economic Prosperity Universities Award for Place de l’Association of Public and Land-grant Universities. En 2020, IPWatchdog Institute a classé Purdue au troisième rang national pour la création de startups et dans le top 20 pour les brevets. La Purdue Research Foundation est une fondation privée à but non lucratif créée pour faire avancer la mission de l’Université Purdue. Contactez otcip@prf.org pour plus d’informations.

Contact écrivain/médias : Steve Martin, sgmartin@prf.org

Source: Jianguo Mei, jgmei@purdue.edu

Clause de non-responsabilité: AAAS et EurekAlert ! ne sont pas responsables de l’exactitude des communiqués de presse publiés sur EurekAlert! par les institutions contributrices ou pour l’utilisation de toute information via le système EurekAlert.