Objets connectés Des antennes en spray

Une antenne est l’élément indispensable à la transmission et la réception des signaux entre les appareils. Avec le développement des solutions connectées, en particulier des capteurs, les antennes sont incontournables. Néanmoins, leur taille, leur rigidité et leur volume peuvent être problématiques sur certains objets connectés. Un problème qui pourrait être rapidement contourné grâce aux travaux des chercheurs de l’Université Drexel aux États-Unis. Leur solution : une antenne qui se fixe par peinture ou pulvérisation.

Une très faible épaisseur

À Drexel, les travaux se sont d’abord portés sur la combinaison de différents métaux pour obtenir un matériel d’une épaisseur minimale. Les chercheurs américains ont mis au point une méthode de combinaison de différents métaux, dont le titane, le molybdène, le vanadium et le niobium, avec des atomes de carbone ou d’azote. L’alliage résultant de cette combinaison n’a une épaisseur que de quelques atomes. Les chercheurs ont baptisé ce nouveau matériel MXene.

L’intérêt de cette matière est qu’elle peut être mélangée avec de l’eau et donc pulvérisée ou passer dans une imprimante. Depuis la mise au point du Mxene en 2011, les chercheurs de Drexel testent cette matière dans différentes configurations afin d’évaluer toutes ses possibilités. Toutes ces approches tirent parti des propriétés physiques et électriques des antennes MXenes : elles sont transparentes à la lumière, conductrices électroniquement, chimiquement stables et fortes.

Une antenne performante

Lorsque les feuilles de carbure de titane - MXene sont mélangées avec l’eau, l’ensemble forme une encre stable. Une fois cette encre pulvérisée ou imprimée sur une surface, l’eau s’évapore peu à peu et il ne reste que des couches de Mxene qui forment une antenne. Selon Drexel, cette antenne est capable de transmettre et diriger efficacement des ondes radio, même si elle est appliquée en couche très fine. Il est ainsi possible de descendre jusqu’au millième de l’épaisseur d’une feuille de papier tout en conservant des performances semblables à celles des antennes en or, argent, cuivre ou aluminium.

Simplicité de fabrication

D’après les chercheurs, ces antennes en spray sont au moins aussi efficaces que les antennes pour objets connectés à base de nanomatériaux comme les nanotubes de carbone, le graphène et l’encre nano-argentée. Mais contrairement aux nanomatériaux, les antennes à base de MXene peuvent être fabriquées par presque tout le monde puisqu’il suffit de mélanger les Mxenes avec de l’eau et de les vaporiser avec un aérographe.

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