Des chercheurs développent un nanomètre

15 avril 2020

par Conseil national de recherches en science et technologie

Une équipe de recherche coréenne a développé une technologie permettant de fabriquer un matériau ultra-mince pour le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI). L'équipe de recherche, dirigée par Koo Chong-Min, directeur du Centre de recherche sur l'architecture des matériaux de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST, président par intérim Yoon Seok-jin), a annoncé avoir développé un film ultrafin d'une épaisseur de l'ordre du nanomètre en utilisant MXene, un nouveau nanomatériau bidimensionnel pour le blindage EMI. La recherche a été menée conjointement avec une équipe dirigée par le professeur Kim Sang-ouk du Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'Institut avancé des sciences et technologies de Corée (KAIST, président : Shin Sung-chul) et une équipe de recherche dirigée par le professeur Yury Gogotsi. de l'Université Drexel.

Les films MXene d'une épaisseur micrométrique à haute conductivité électrique, rapportés par Koo Chong-min en 2016, présentent un blindage exceptionnel contre les interférences électromagnétiques. Cependant, aucune technologie ne pourrait être utilisée pour appliquer directement MXene à des appareils électroniques hautement intégrés, tels que les communications 5G et les appareils mobiles.

L’équipe de recherche commune KIST-KAIST-Drexel a utilisé une technique d’auto-assemblage pour fabriquer un film ultra-mince de MXène avec une épaisseur uniforme à l’échelle atomique. Le film MXene aurait des performances de blindage électromagnétique absolues exceptionnelles (efficacité du blindage par rapport à l'épaisseur et à la densité) qui sont bien supérieures à celles de tout autre matériau rapporté à ce jour.

En ajoutant une solution volatile à la surface d’une solution diluée de MXène, l’équipe de recherche a pu induire des flocons de MXène flottants. La convection verticale, résultant de différences de tension superficielle, a provoqué l'auto-assemblage de flocons de MXène de taille micrométrique, créant ainsi un film de MXène ultra-mince de grande taille avec une épaisseur uniforme à l'échelle atomique. L'équipe de recherche a découvert que les films MXene superposés pour atteindre 55 nm d'épaisseur offrent une efficacité de blindage électromagnétique de 99 %. Les films ultrafins MXene fabriqués à l'aide de la nouvelle technologie de l'équipe peuvent facilement être transférés sur n'importe quel substrat et superposés plusieurs fois pour une épaisseur, une transmission et une résistance de surface personnalisées.

"Nous avons utilisé une technique d'auto-assemblage pour fabriquer un film ultra-mince Ti3C2Tx MXene avec une épaisseur uniforme à l'échelle atomique. Cette technologie a permis d'examiner le mécanisme de blindage électromagnétique des nanomatériaux 2D d'épaisseur nanométrique et de développer une technologie d'application de blindage électromagnétique ultra-mince pour électronique flexible", a déclaré Koo Chong-Min, directeur du centre de recherche sur l'architecture des matériaux du KIST. "Nous pensons que la technologie MXene à revêtement ultra fin peut être appliquée à divers appareils électroniques et utilisée pour la production de masse, facilitant ainsi la recherche sur l'application d'un blindage électromagnétique léger de nouvelle génération et d'une électronique flexible et imprimable."

Plus d'information: Taeyeong Yun et al, Blindage électromagnétique des assemblages monocouches MXene, Advanced Materials (2020). DOI : 10.1002/adma.201906769

Informations sur la revue :Matériaux avancés

Fourni par le Conseil national de recherches en sciences et technologies