Une équipe de recherche de l’Université d’État de Pennsylvanie a réalisé une nouvelle avancée dans le domaine des produits électroniques portables ; elle a développé une méthode de conception et de fabrication de systèmes électroniques sans fil connectés extensibles et multifonctionnels. Cette méthode utilise des feuilles thermo-rétractables comme substrat ; en imprimant des motifs de métal liquide, elle permet aux systèmes électroniques de mieux s’adapter aux surfaces tridimensionnelles comme le corps humain ou les articles ménagers, ouvrant de nouvelles possibilités pour la surveillance de la santé et l’automatisation domestique, comme un fauteuil intelligent capable de surveiller et de corriger une mauvaise posture assise.

Le responsable de l’équipe, Cheng Huanyu, présente que cette méthode est peu coûteuse et peut fabriquer des produits électroniques personnalisables, déformables et connectés ; elle devrait promouvoir une large application de tels équipements. Il souligne que le défi actuel du domaine est de fabriquer des équipements faciles à personnaliser, applicables aux surfaces courbes libres et capables de communication sans fil ; la nouvelle méthode résout ce problème. Le co-auteur Yuan Yangbo mentionne que les méthodes de production actuelles de produits électroniques portables et connectés sont complexes, limitant l’extensibilité et l’efficacité coût ; la nouvelle méthode présente des avantages plus marqués.

Pour appliquer les circuits sur le polymère, l’équipe a surmonté de nombreux défis. Les métaux traditionnels sont chers et trop rigides, incapables de supporter le processus de rétraction. L’équipe avait précédemment utilisé du métal liquide pour des structures étirables ; cette fois, elle a vu un potentiel d’application inverse. Ils ont collaboré avec le professeur Shi Feifei ; dans une boîte de verre remplie d’argon, ils ont observé la fluidité du métal liquide. Grâce au traitement par ultrasons et à l’encapsulation chimique des gouttelettes de métal liquide pour les disperser, ils ont renforcé l’adhésion et la conductivité ; ils ont également traité au plasma les feuilles plastiques pour promouvoir la formation de liaisons hydrogène. Après tests, l’adhésion a augmenté de 20 %.

L’équipe de recherche a fabriqué les circuits en imprimant de l’encre noire, utilisant la lumière proche infrarouge pour guider la chaleur et rétracter le matériau en forme cible. Ils ont également fabriqué des antennes plus compactes, réduisant les coûts de fabrication, montrant un potentiel pour transformer les maisons intelligentes. Comme preuve de concept, l’équipe a développé une bague portable intégrant un mini-accéléromètre capable de capturer et de transmettre les gestes de la main.