Des scientifiques inventent une pâte à modeler plastique conductrice comme du métal

Un groupe de scientifiques de l'Université de Chicago a découvert un moyen de créer un matériau dans lequel les fragments moléculaires sont mélangés et désordonnés comme ceux du plastique, mais qui conduit très bien l'électricité comme le métal. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à une nouvelle classe de matériaux pour les appareils électroniques.

Un nouveau matériau souple qui va à l'encontre de toutes les règles sur la conductivité

Des scientifiques de l'Université de Chicago ont découvert un moyen de créer un matériau qui peut être fabriqué comme du plastique, mais qui conduit l'électricité comme un métal. Publié le 26 octobre dans la revue Nature, cette recherche va à l'encontre de toutes les règles que nous connaissons sur la conductivité, affirme le magazine scientifique Scitech Daily.  

La structure moléculaire du nouveau matériau permet facilement et fortement de conduire l'électricité

Alors qu’il y a environ 50 ans, les scientifiques ont pu créer des conducteurs fabriqués à partir de matériaux organiques, ces matériaux plus flexibles que le métal ne sont pas particulièrement stables et peuvent perdre leur conductivité s'ils sont exposés à l'humidité ou si la température augmente trop. Jiaze Xie, premier auteur de l'étude, a commencé à expérimenter certains matériaux découverts il y a des années, mais largement ignorés depuis. Il a enfilé des atomes de nickel comme des perles dans une chaîne de perles moléculaires faites de carbone et de soufre, et a commencé les tests. Au grand étonnement des scientifiques, le matériau conduisait facilement et fortement l'électricité. De plus, il était très stable. "Nous l'avons chauffé, refroidi, exposé à l'air et à l'humidité, et même fait couler de l'acide dessus, et rien ne s'est passé", a déclaré Jiaze Xie. Comme sa structure moléculaire était désordonnée, d'un point de vue fondamental, il ne peut pas s’agir d’un métal. Sa structure est formée de couches, comme des feuilles dans des lasagnes ; les électrons peuvent toujours se déplacer horizontalement ou verticalement, permettant la conductivité.

Une telle découverte pourrait révolutionner l’industrie électronique

"En principe, cela ouvre la voie à la conception d'une toute nouvelle classe de matériaux conducteurs d'électricité, faciles à façonner et très robustes dans les conditions quotidiennes", a déclaré John Anderson, professeur agrégé de chimie à l'Université de Chicago et coauteur principal de l'étude. "Essentiellement, cela suggère de nouvelles possibilités pour un groupe technologique extrêmement important de matériaux", a déclaré Jiaze Xie, et cela notamment par rapport à la manière de façonner les nouveaux articles qui pourraient être conçus avec ce matériau. Les métaux doivent généralement être fondus afin d'être façonnés à la bonne forme pour une puce ou un appareil, ce qui limite ce que l’on peut faire avec eux, car d'autres composants de l'appareil doivent être capables de résister à la chaleur nécessaire au traitement. L'équipe explore également les différentes formes et fonctions que le matériau pourrait avoir. "Nous pensons que nous pouvons le rendre 2D ou 3D, le rendre poreux, ou même introduire d'autres fonctions en ajoutant différents lieurs ou nœuds", a déclaré Xie.