Et voici le transistor en papier !

Posted on 23 juillet 2020.

La cellulose est la matière organique la plus abondante sur la Terre. Et si elle était utilisée pour fabriquer des circuits électroniques ? Ingénieure en sciences des matériaux, Elvira Fortunato a inventé le transistor en papier.

Elvira Fortunato ne s’est pas contentée d’utiliser le papier comme support physique d’un transistor, mais aussi comme partie fonctionnelle.

Ce sont les « cerveaux » de l’électronique : les transistors sont présents dans la plupart de nos appareils quotidiens. Mais comme ils sont en grande majorité composés de silicium, dont la production a un impact environnemental important, leur empreinte est négative pour la planète.

Le processus de production est non seulement gourmand en énergie, mais aussi extrêmement gaspilleur : jusqu’à 80 % du silicium métallurgique est perdu pendant l’étape de la purification nécessaire pour obtenir un silicium de qualité électronique. En outre, il dégage de l’hexafluorure de soufre, le gaz à effet de serre le plus puissant sur Terre (son potentiel de réchauffement global est plus de 20 000 fois supérieur à celui du CO2 !). Enfin, la production du silicium électronique a un coût financier, notamment en raison du traitement des produits chimiques utilisés.

Mais ce matériau est-il absolument nécessaire ? Non, selon l’enseignante portugaise Elvira Fortunato. Cette ingénieure en sciences des matériaux à l’université nouvelle de Lisbonne ne s’est pas contentée d’utiliser le papier comme support physique d’un transistor (ce qui avait déjà été fait), mais aussi comme partie fonctionnelle, le substituant ainsi au silicium. Une innovation qui lui a valu de remporter le Prix de l’inventeur européen 2016 décerné par l’Office européen des brevets.

Un transistor est composé de trois éléments indispensables : un conducteur, un semi-conducteur et un isolant constitué d’un matériau diélectrique. Le silicium est à la fois utilisé comme semi-conducteur et comme isolant. En habillant des feuilles de papier avec des oxydes inorganiques connectés grâce à une couche d’aluminium, Elvira Fortunato et son équipe sont parvenues à créer un composant isolant à base de cellulose. Le transistor en papier qui résulte de ces expérimentations est à la fois bon marché, peu énergivore et totalement recyclable.

Certes, les transistors conventionnels sont plus puissants que les transistors en papier. Mais l’idée n’est pas de les remplacer, mais plutôt de faire coexister les deux technologies. Les puces en papier pourraient être utilisées pour des applications où le silicium est trop onéreux, ou qui nécessitent de produire des circuits électroniques en grandes quantités et à moindre coût, comme les étiquettes RFID pour le marquage intelligent d’objets.