{"id":62539,"date":"2023-09-01T17:38:35","date_gmt":"2023-09-01T15:38:35","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.brand-architecture.at\/2023\/09\/01\/empa-developpe-des-capteurs-et-des-ecrans-biodegradables\/"},"modified":"2023-09-01T17:38:35","modified_gmt":"2023-09-01T15:38:35","slug":"empa-developpe-des-capteurs-et-des-ecrans-biodegradables","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/transportjournal.com\/fr\/2023\/09\/01\/empa-developpe-des-capteurs-et-des-ecrans-biodegradables\/","title":{"rendered":"Empa d\u00e9veloppe des capteurs et des \u00e9crans biod\u00e9gradables"},"content":{"rendered":"<h5><strong>Fabriquer des capteurs et des \u00e9crans biod\u00e9gradables par impression 3D ? Un mat\u00e9riau qui rend cela possible a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 par des chercheurs du laboratoire \u00ab Cellulose &amp; Wood Materials \u00bb de l&rsquo;Empa, bas\u00e9 sur la cellulose. Le m\u00e9lange d&rsquo;hydroxypropylcellulose, d&rsquo;eau, de nanotubes de carbone et de nanofibres de cellulose change de couleur en fonction de la temp\u00e9rature et de l&rsquo;\u00e9tirement \u2013 et cela sans ajout de pigments.<\/strong><\/h5>\n<p>(D\u00fcbendorf) Un mat\u00e9riau \u00e9lastique qui change de couleur, conduit l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9, peut \u00eatre imprim\u00e9 en 3D et est en plus biod\u00e9gradable ? Ce n&rsquo;est pas qu&rsquo;un r\u00eave scientifique : c&rsquo;est exactement ce \u00ab couteau suisse \u00bb que des chercheurs de l&rsquo;Empa, du laboratoire \u00ab Cellulose &amp; Wood Materials \u00bb \u00e0 D\u00fcbendorf, ont cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir de cellulose et de nanotubes de carbone.<\/p>\n<p>Comme mati\u00e8re premi\u00e8re, les chercheurs ont utilis\u00e9 de l&rsquo;hydroxypropylcellulose (HPC), qui est notamment utilis\u00e9e comme excipient dans les produits pharmaceutiques, les cosm\u00e9tiques et les aliments. Une particularit\u00e9 de l&rsquo;HPC est qu&rsquo;elle forme des cristaux liquides lorsqu&rsquo;on y ajoute de l&rsquo;eau. Ces cristaux liquides ont une propri\u00e9t\u00e9 remarquable : selon la structure cristalline \u2013 qui d\u00e9pend notamment de la concentration de l&rsquo;HPC \u2013 ils scintillent dans les couleurs les plus diverses, bien qu&rsquo;ils soient en r\u00e9alit\u00e9 incolores ou sans pigments. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne s&rsquo;appelle la coloration structurelle et est connu dans la nature : les plumes de paon, les ailes de papillon et la peau du cam\u00e9l\u00e9on obtiennent leur couleur vive enti\u00e8rement ou partiellement non pas par des colorants, mais par des structures microscopiques qui \u00ab d\u00e9composent \u00bb la lumi\u00e8re du jour (blanche) en ses couleurs spectrales et ne r\u00e9fl\u00e9chissent que certaines longueurs d&rsquo;onde \u2013 c&rsquo;est-\u00e0-dire : couleurs.<\/p>\n<h5>La couleur change \u00e9galement avec la temp\u00e9rature<\/h5>\n<p>La couleur structurelle de l&rsquo;HPC ne change pas seulement avec la concentration, mais aussi avec la temp\u00e9rature. Pour mieux exploiter cette propri\u00e9t\u00e9, les chercheurs dirig\u00e9s par Gustav Nystr\u00f6m ont ajout\u00e9 0,1 % en masse de nanotubes de carbone au m\u00e9lange d&rsquo;HPC et d&rsquo;eau. Cela rend le liquide \u00e9lectriquement conducteur et permet aux chercheurs de contr\u00f4ler la temp\u00e9rature \u2013 et donc la couleur des cristaux liquides \u2013 en appliquant une tension \u00e9lectrique. Bonus : le carbone agit comme un absorbeur \u00e0 large bande, rendant les couleurs plus intenses. Avec un autre ajout, une petite quantit\u00e9 de nanofibres de cellulose, l&rsquo;\u00e9quipe de Nystr\u00f6m a \u00e9galement r\u00e9ussi \u00e0 rendre le m\u00e9lange imprimable en 3D, sans affecter la coloration et la conductivit\u00e9.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-23898 size-full\" src=\"https:\/\/transportjournal.com\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2025\/12\/EMPA_1.9.23_3.jpg\" alt=\"\" width=\"1682\" height=\"905\" \/> Biod\u00e9gradable : L&rsquo;\u00e9cran est compos\u00e9 de 7 segments conducteurs qui changent de couleur gr\u00e2ce \u00e0 la chaleur \u00e9lectrique<\/caption>\n<p>Gr\u00e2ce \u00e0 l&rsquo;impression 3D, les chercheurs ont fabriqu\u00e9 diff\u00e9rents exemples d&rsquo;application \u00e0 partir du nouveau m\u00e9lange de cellulose. Parmi eux, un capteur d&rsquo;\u00e9tirement qui change de couleur en fonction de la d\u00e9formation m\u00e9canique, ainsi qu&rsquo;un \u00e9cran simple compos\u00e9 de sept segments contr\u00f4l\u00e9s \u00e9lectriquement. \u00ab Nous avons d\u00e9j\u00e0 d\u00e9velopp\u00e9 dans notre laboratoire diff\u00e9rents composants \u00e9lectroniques \u00e0 base de cellulose, comme des batteries et des capteurs \u00bb, d\u00e9clare Xavier Aeby, co-auteur de l&rsquo;\u00e9tude. \u00ab C&rsquo;est la premi\u00e8re fois que nous avons pu d\u00e9velopper un \u00e9cran \u00e0 base de cellulose. \u00bb<\/p>\n<h5>Diff\u00e9rentes applications envisageables<\/h5>\n<p>\u00c0 l&rsquo;avenir, l&rsquo;encre \u00e0 base de cellulose pourrait trouver de nombreuses applications vari\u00e9es, par exemple pour des capteurs de temp\u00e9rature et de d\u00e9formation, pour le contr\u00f4le de la qualit\u00e9 des aliments ou pour le diagnostic biom\u00e9dical. \u00ab Les mat\u00e9riaux durables qui peuvent \u00eatre imprim\u00e9s en 3D suscitent un grand int\u00e9r\u00eat, notamment pour des applications en \u00e9lectronique biod\u00e9gradable et pour l&rsquo;Internet des objets \u00bb, d\u00e9clare le responsable du laboratoire Nystr\u00f6m. \u00ab Il reste encore de nombreuses questions ouvertes sur la fa\u00e7on dont la coloration structurelle se produit et comment elle peut \u00eatre modifi\u00e9e par diff\u00e9rents additifs ou par des influences environnementales. \u00bb Nystr\u00f6m et son \u00e9quipe souhaitent continuer \u00e0 explorer ces questions dans l&rsquo;espoir de d\u00e9couvrir d&rsquo;autres ph\u00e9nom\u00e8nes int\u00e9ressants et possibilit\u00e9s d&rsquo;application.<\/p>\n<p>Photos : \u00a9 Empa<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Fabriquer des capteurs et des \u00e9crans biod\u00e9gradables par impression 3D ? 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