Les vêtements intelligents ont un problème récurrent avec leurs sources d’alimentation et leur perméabilité à l’humidité, qui entraîne un dysfonctionnement des périphériques. Une équipe de recherche de l’ Institut supérieur de la science et de la technologie de Corée (KAIST) a à présent surmonté ce problème en développant une technologie de module d’affichage portable basé sur le textile, lavable et ne nécessitant pas de source d’alimentation externe.
Pour atténuer le problème des sources d’énergie externes et améliorer la praticabilité des présentoirs portables, le professeur Kyung Cheol Choi de l’École d’ingénierie électrique et son équipe ont fabriqué leurs modules d’affichage résistants sur des textiles intégrant des cellules solaires polymères (PSC) et des diodes organique électro luminescentes (OLED).
Les PSC sont l’un des candidats les plus prometteurs pour une source d’alimentation de nouvelle génération, en particulier pour les applications portables et optoélectroniques, car ils peuvent fournir une alimentation stable sans source d’énergie externe, tandis que les OLED peuvent fonctionner avec des milliwatts. Cependant, le problème était qu’ils sont très vulnérables à l’humidité extérieure et à l’oxygène. Une barrière d’encapsulation est essentielle pour leur fiabilité. La barrière d’encapsulation conventionnelle est suffisante pour les environnements normaux, cependant, elle perd ses caractéristiques dans les environnements aqueux (lavage, pluie…)
Pour résoudre ce problème, l’équipe a utilisé une barrière d’encapsulation lavable qui peut protéger le dispositif sans perdre ses caractéristiques après le lavage par dépôt par couche atomique (ALD) et revêtement par centrifugation. Avec cette technologie d’encapsulation, l’équipe a confirmé que les éléments composants des écrans à base de textile, notamment les PSC, les OLED et la barrière d’encapsulation proposée, présentaient peu de changements de les caractéristiques, même après 20 lavages avec des cycles de 10 minutes. De plus, le dispositif encapsulé fonctionnait de manière stable avec un rayon de courbure faible de 3 mm et offrait une fiabilité élevée.
Enfin, ses propriétés ne se sont pas détériorées pendant 30 jours, même après avoir été soumises à une contrainte de flexion et à un lavage. Puisqu’elle utilise un textile moins stressant que les dispositifs électroniques portables classiques qui utilisent des substrats en plastique traditionnels, cette technologie peut accélérer la commercialisation de dispositifs électroniques usés. Fait important, cet appareil électronique portable dans la vie quotidienne peut économiser de l’énergie grâce à un système auto-alimenté.
Cette recherche, réalisée en collaboration avec le professeur Seok Ho Cho de l’Université nationale de Chonnam et dirigée par Eun Gyo Jeong, a été publiée dans Energy and Environmental Science le 18 janvier 2019.
Source: https://www.kaist.ac.kr – 21/03/19
Photo: KAIST