Nouveaux Matériaux: Des Chercheurs Japonais Ont Mis Au Point Un Semi - Conducteur De Papier Nanocellulosique

 

Des chercheurs japonais ont mis au point un semi - conducteur de papier nanocellulosique qui démontre la conception à l'échelle Nano - micron - macroscopique de structures 3D et une grande adaptabilité des propriétés électriques.Les résultats ont été publiés dans le journal de base de l'American Chemical Society, ACS Nano.

Les nanomatériaux semi - conducteurs à structure de réseau 3D ont une grande surface et beaucoup de pores, ce qui les rend parfaits pour les applications impliquant l'adsorption, la séparation et la détection.Toutefois, il reste difficile de contrôler simultanément les caractéristiques électriques, de créer des microstructures et des macrostructures utiles et d'obtenir une fonctionnalité et une polyvalence exceptionnelles pour l'utilisation finale.

La Cellulose est un matériau naturel et facilement accessible dérivé du bois.Les nanofibres de cellulose (nanocellulose) peuvent être fabriquées en feuilles souples de nanocellulose (nanopapier) de taille similaire à celle du papier A4 standard.Le nanopapier n'est pas conducteur, mais le chauffage peut introduire des propriétés conductrices.Cependant, ce chauffage peut également endommager les Nanostructures.

Des chercheurs de l'Université d'Osaka ont collaboré avec l'Université de Tokyo, l'Université Kyushu et l'Université Okayama à la conception d'un procédé de traitement permettant de chauffer le nanopapier sans détruire la structure du papier à l'échelle nanométrique ou macroscopique.

« une caractéristique importante des semi - conducteurs Nano - papier est leur réglage, car cela permet de développer des conceptions pour des applications spécifiques.»L'auteur de l'étude, le professeur agrégé guhe bolong, explique que le traitement à l'iode est très efficace pour protéger les Nanostructures du nanopapier.La combinaison de ce procédé avec un séchage contrôlé dans l'espace signifie que le traitement par pyrolyse ne modifie pas sensiblement la structure de la conception et que les propriétés électriques peuvent être contrôlées en utilisant la température choisie.

Les chercheurs ont utilisé des techniques d'origami et de coupe du papier pour offrir une flexibilité macroscopique au nanopapier.Ils plient les oiseaux et les boîtes, les pressent dans des formes comme les pommes et les flocons de neige, et les coupent au laser pour produire des structures plus complexes.Cela démontre le niveau de détail que le nouveau procédé peut atteindre et l'absence de dommages causés par le traitement thermique.

Un exemple d'application réussie est l'intégration d'un capteur de semi - conducteurs Nano - papier dans un appareil portable pour détecter l'humidité expirée à travers le masque et sur la peau.Les semi - conducteurs Nano - papier sont également utilisés comme électrodes pour les piles à combustible biologiques au glucose, produisant de l'énergie qui éclaire une petite ampoule.

Selon M. guhorboron, les nouvelles recherches sont très encourageantes en ce qui concerne l'entretien Structural et la modulation de la conversion des nanomatériaux en équipements réels, et les nouvelles approches jettent les bases de la prochaine étape du développement de produits électroniques durables entièrement fabriqués à partir de matériaux végétaux.