Les dispositifs électroniques produisent toujours plus de déchets toxiques. Pour contrer cette tendance, des physiciens ont fabriqué des transistors avec des matières premières végétales.

Des chercheurs du Sénégal (université Gaston Berger de Saint-Louis), de Tunisie (université de Gabès) et du Royaume-Uni (université de Manchester) ont fabriqué de nouveaux transistors en utilisant la gomme arabique et la gomme d'amande comme diélectriques de grille. Ces matériaux sont solubles dans l'eau et faciles à mettre en œuvre.

Les gommes sont des constituants de sécrétions végétales, qui résultent soit d'une maladie appelée gummose, soit d'une blessure mécanique. Elles sont utilisées dans les industries alimentaires, textiles, et du cuir pour leur polyvalence. Nos transistors fonctionnent aussi à basse tension, réduisant drastiquement la consommation électrique.

Matériaux biodégradables pour l'électronique

Les propriétés favorables combinées des deux gommes et des transistors fonctionnant à basse tension ont un fort potentiel pour ouvrir la voie à l'utilisation de matériaux électroniques biodégradables d'origine naturelle dans les futurs capteurs jetables ou dans l'électronique bas de gamme jetable. Pour parvenir à ce résultat, une collaboration interdisciplinaire impliquant des physiciens, des chimistes et des spécialistes des matériaux a été nécessaire.

Pour rappel, ce type de transistor est utilisé pour amplifier ou commuter des signaux électroniques.

Réduire les déchets électroniques

Avec les progrès rapides des nouvelles technologies, les appareils électroniques deviennent rapidement des déchets électroniques (e-déchets). Conscient que notre planète est confrontée à l'une des pires menaces écologiques en raison de ces e-déchets (Figure 1), ACE-MITIC (Centre d'excellence africain en mathématiques, informatique et technologies de l'information et de la communication) vise à promouvoir les dispositifs électroniques organiques (OE) compatibles avec l'électronique verte.

L'OE est un domaine de la nanotechnologie utilisant des matériaux organiques comme couche active dans des applications (opto)électroniques avec un intérêt croissant, car les dispositifs associés peuvent être fabriqués sur des substrats flexibles de grande surface avec des techniques de traitement à faible coût, ce qui les rend compatibles avec l'électronique imprimable.

Environnemental et durable

Pour réduire les déchets électroniques, l'électronique verte promeut la fabrication de dispositifs de manière écologique et durable. Nous vivons dans un continent (l'Afrique) aux ressources insoupçonnées qui peuvent être utilisées dans le domaine de l'électronique verte.

Figure 2 : Photos de (A) arbre à gomme arabique, (B) arbre à gomme amande

Cependant, beaucoup de ces ressources ne sont pas encore étudiées. Dans l'ACE-MITIC, les chercheurs ont extrait et purifié la gomme arabique et la gomme d'amande provenant, respectivement, de l'arbre à gomme arabique et de l'arbre à gomme d'amande (figure 2) et les ont utilisées comme diélectrique biopolymère dans des dispositifs à transistors. Le transistor a présenté d'excellentes performances dans un environnement ambiant.

Abdou Karim Diallo, chef de centre adjoint à ACE-MITIC, Université Gaston Berger, Saint-Louis, Sénégal

Cet article a été publié pour la première fois par la Lettre d'information de la physique africaine - ©American Physical Society, 2021. Traduit en français par Afriscitech.