(CONNECT) Des chercheuses du laboratoire Mechanics of Materials and Nanostructures du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) à Thoune travaillent à une amélioration des films de polyimide revêtus d'aluminium. Comme il ressort d'un communiqué l'introduction d'une couche intermédiaire de quelques nanomètres d'épaisseur devrait permettre à la fois d'augmenter la superisolation des films et d'y implanter de l'électronique flexible.
Les films polymères sont connus jusqu'à présent comme voile solaire ou matériau d'isolation dans le domaine spatial. Ils sont également utilisés comme couvertures de survie sur Terre. Ils sont constitués d'un polyimide multicouche résistant, recouvert d'une couche de métal, généralement de l'aluminium. Dans l'espace, ces super-isolants doivent résister à des différences de température de 150 degrés Celsius ainsi qu'à des charges mécaniques.
Les chercheuses de l'Empa travaillent maintenant à une solution permettant d'une part de renforcer encore cette isolation et d'autre part d'y implanter une électronique flexible. La résistance à la température et au vide résulte d'une couche entre le polymère et l'aluminium. Dans le cadre d'une expérience, les chercheuses Barbara Putz et Johanna Byloff ont recouvert un film de polyimide de 50 micromètres d'épaisseur d'aluminium de 150 nanomètres. Entre les deux, elles déposent une couche d'oxyde d'aluminium de seulement 5 nanomètres. Pour cela, les chercheuses utilisent une machine d'enduction de la spin-off de l'Empa Swiss Cluster AG, dont le siège est à Spiez.
"Notre combinaison de matériaux correspond à celle utilisée pour les applications spatiales, par exemple pour la sonde européenne de Mercure BepiColombo ou pour le bouclier solaire du télescope spatial James Webb de la NASA", explique Johanna Byloff, citée dans le communiqué. "Sauf que la couche intermédiaire d'oxyde s'y forme naturellement, alors que nous la fabriquons de manière ciblée, ce qui permet d'ajuster les propriétés". Le résultat de l'étude a montré une plus grande résistance à la température et à la déchirure. D'autres tests doivent être effectués avec d'autres polymères et des couches minces intercalées. Dans ce contexte, Putz et Byloff voient d'autres domaines d'application dans le domaine de l'électronique flexible, qui repose également sur des substrats polymères revêtus de métal. Il pourrait s'agir par exemple d'appareils pliables ou enroulables ainsi que de textiles intelligents et de capteurs médicaux souples. ce/ww