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Un nouveau biomatériau à base d’albumine pour la nanoélectronique - Par : Hanen Hattab,

Un nouveau biomatériau à base d’albumine pour la nanoélectronique


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

L'albumine de l'oeuf peut servir en nanoélectronique

L’image d’en-tête a été acheté sur Istock.com. Des droits d’auteur s’appliquent.

Une équipe de la Southwest University en Chine a créé un matériau qui peut remplacer un dispositif nanoélectronique à base de silicone par une autre substance à base de blanc d’œuf.

Le blanc d’œuf, en l’occurrence, l’albumine, possède des propriétés qui peuvent être exploitées dans la fabrication des composantes de l’électronique flexible. C’est un très bon isolant électrique transparent et élastique. Une nouvelle étude, réalisée par cette équipe et dirigée par Qunliang Song, a permis de montrer la possibilité de créer un matériau à base de cet ingrédient, pouvant être utilisé dans la fabrication des dispositifs de mémoire à la fine pointe de la technologie.

Applications

Ce matériau peut être utilisé dans les technologies qui imitent le comportement de la mémoire biologique, dans l’intelligence et les cerveaux artificiels. Le blanc des œufs de canards ou de poules a déjà été utilisé dans la fabrication de dispositifs électroniques comme les transistors et les couches diélectriques. Toutefois, c’est la première fois qu’on se sert de ce composé pour fabriquer un dispositif de mémoire à commutation résistive. Ce type de mémoire, qui fonctionne sur la base de changements de résistance plutôt que de courant électrique, est convoité pour sa petite taille, sa vitesse et sa densité plus élevées.

Fonctionnement d’une cellule de mémoire à commutation résistive

La partie la plus importante de la mémoire à commutation résistive est le film diélectrique, qui joue à la fois le rôle d’isolant et de conducteur lorsqu’on y applique une tension électrique. La commutation entre ces états de haute et basse résistance électrique correspond respectivement à la commutation entre les états « arrêt » et « marche » de la mémoire. C’est ce film qui sera fabriqué avec le matériau à base de blanc d’œuf.

Conception du matériau

Les chercheurs ont démontré que la résistance de l’albumine des œufs peut être modifiée afin de devenir commutable en la mélangeant avec une solution de peroxyde d’hydrogène à 10 %. L’albumine des œufs contient plus de 40 protéines différentes qui sont liées entre elles par de faibles liaisons chimiques. Ces protéines comportent un grand nombre d’ions de fer, de sodium et de potassium. Le peroxyde d’hydrogène rompt ces liaisons, ce qui expose davantage les ions. La solution de peroxyde d’hydrogène permet de facto de défaire ces ions des chaînes.

Lorsqu’une tension est appliquée, ces ions, chargés positivement, agissent comme des pièges qui capturent les électrons. S’il y a une faible quantité d’électrons, le film agit comme un isolant. La mémoire est dans cet état en mode « arrêt ». Lorsqu’une tension négative est appliquée, les pièges se remplissent d’électrons, le matériau devient conducteur et la mémoire passe à l’état « marche ». Pour réinitialiser la mémoire, une tension positive est appliquée, libérant les électrons des pièges et ramenant la mémoire à son état « arrêt ».

Cette mémoire résistive à base d’albumine est plus efficiente comparée à d’autres mémoires, présentant un ratio de résistance marche/arrêt plus élevé. Elle possède une bonne résistance à la rupture par fatigue même après des commutations répétées.

Qunliang Song a précisé qu’à cette étape l’équipe avait seulement conçu le matériau et qu’ils allaient par la suite étudier le mécanisme de la mémoire à commutation résistive.

L’étude est coécrite par Guangdong Zhou, Yanqing Yao, Zhisong Lu, Xiude Yang, Juanjuan Han, Gang Wang, Xi Rao, Ping Li, Qian Liu et Qunliang Song. Elle s’intitule « Hydrogen-peroxide-modified egg albumen for transparent and flexible resistive switching memory » et a été publiée le 18 septembre 2017 dans la revue Nanotechnology.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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