Des scientifiques développent le premier transistor au monde en bois

Modulation du courant électrique dans un transistor électrochimique à base de bois.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Linköping et du KTH Royal Institute of Technology ont créé le premier transistor au monde en bois. Leurs conclusions, publiées dans la revue PNASouvrent de nouvelles opportunités pour l’avancement de l’électronique à base de bois et le contrôle des installations électroniques.

Les transistors, une invention révolutionnaire qui remonte à près d’un siècle, sont souvent considérés comme l’une des innovations les plus importantes de l’histoire de l’humanité, au même titre que le téléphone, l’ampoule électrique et le vélo. Aujourd’hui, ils jouent un rôle crucial dans les appareils électroniques modernes et sont fabriqués à une

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>àl’échellenanométrique[{“attribute=””>nanoscale niveau. Un transistor agit comme un dispositif de contrôle, régulant le flux de courant, et peut également servir d’interrupteur d’alimentation.

Des chercheurs de l’Université de Linköping, en collaboration avec des collègues du KTH Royal Institute of Technology, ont maintenant développé le premier transistor électrique au monde en bois.

« Nous avons trouvé un principe sans précédent. Oui, le transistor en bois est lent et volumineux, mais il fonctionne et a un énorme potentiel de développement », déclare Isak Engquist, professeur associé principal au Laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping.

Isak Engquist, maître de conférences au Laboratoire d’électronique organique de l’Université de Linköping. Crédit : Thor Balkhed

Lors d’essais précédents, les transistors en bois n’ont pu réguler que le transport des ions. Et lorsque les ions s’épuisent, le transistor cesse de fonctionner. Le transistor développé par les chercheurs de Linköping peut cependant fonctionner en continu et réguler le flux électrique sans se détériorer.

Les chercheurs ont utilisé du bois de balsa pour créer leur transistor, car la technologie impliquée nécessite un bois sans grain qui est uniformément structuré partout. Ils ont enlevé la lignine, ne laissant que de longues fibres de cellulose avec des canaux là où la lignine s’était trouvée.

Ces canaux ont ensuite été remplis d’un plastique conducteur, ou polymère, appelé PEDOT:PSS, ce qui a donné un matériau en bois conducteur d’électricité.

Isak Engquist, professeur agrégé principal, et Van Chinh Tran, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’université de Linköping. Crédit : Thor Balkhed

Les chercheurs l’ont utilisé pour construire le transistor en bois et ont pu montrer qu’il est capable de réguler le courant électrique et de fournir une fonction continue à un niveau de sortie sélectionné. Il pouvait également allumer et éteindre l’alimentation, mais avec un certain retard – l’éteindre prenait environ une seconde ; allumé, environ cinq secondes.

Les applications possibles pourraient inclure la réglementation des usines électroniques, qui est un autre domaine de recherche important à l’Université de Linköping. Un avantage du canal du transistor étant si grand est qu’il pourrait potentiellement tolérer un courant plus élevé que les transistors organiques ordinaires, ce qui pourrait être important pour certaines applications futures. Mais Isak Engquist veut souligner quelque chose :

« Nous n’avons pas créé le transistor en bois avec une application spécifique en tête. Nous l’avons fait parce que nous le pouvions. Il s’agit d’une recherche fondamentale qui montre que c’est possible, et nous espérons qu’elle inspirera d’autres recherches qui pourront déboucher sur des applications futures », déclare Isak Engquist.

Référence : « Electrical current modulation in wood electrochemical transistor » par Van Chinh Tran, Gabriella G. Mastantuoni, Marzieh Zabihipour, Lengwan Li, Lars Berglund, Magnus Berggren, Qi Zhou et Isak Engquist, 24 avril 2023, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2218380120

L’étude a été financée par la Fondation Knut et Alice Wallenberg par l’intermédiaire du Wallenberg Wood Science Center.