Une équipe internationale de chercheurs dirigée par KAUST a récemment mis au point une technologie appelée « électronique de grande surface sans fil ». Celle-ci pourrait rendre l’Internet des Objets plus économique et écologique.
L’Internet des objets ou IdO est un terme désignant des équipements connectés à Internet et qu’on utilise dans la vie quotidienne. Ces technologies émergentes nous facilitent le transfert de données entre plusieurs objets intelligents. Citons, par exemple, les systèmes de sécurité domestique télécommandés, les voitures à conduite autonome équipées de capteurs qui détectent les obstacles sur la route, les équipements d’usine à température contrôlée, etc.
Pour mettre au point ce nouveau procédé, les ingénieurs ont conçu des dispositifs à couches minces reposant sur des matériaux semi-conducteurs alternatifs. Il s’agit notamment de composés organiques imprimables, d’allotropes de nanocarbone et d’oxydes métalliques.
Une alternative à la technologie de la batterie
De plus en plus d’entreprises utilisent l’Internet des objets pour améliorer leurs performances. On sait également que ce réseau gigantesque devrait compter des billions de dispositifs d’ici à la prochaine décennie, ce qui augmenterait le nombre de nœuds de capteurs déployés sur ces plateformes.
Actuellement, on utilise des batteries pour alimenter les nœuds de capteurs, ce qui est très couteux et polluant. De plus, la production mondiale de lithium serait insuffisante face à la demande croissante en énergie, vu l’augmentation du nombre de capteurs.
Les chercheurs proposent à travers cette recherche de puiser l’énergie dans l’environnement à l’aide de capteurs d’énergie. Pour cela, on peut utiliser les cellules photovoltaïques et les capteurs à radiofréquence. L’électronique à grande surface pourrait aussi jouer un rôle clé dans l’exploitation de ces sources d’énergie.
Les capteurs d’énergies seront bientôt opérationnels
L’équipe a analysé la viabilité et le potentiel des technologies électroniques de grande surface pour fabriquer des capteurs IdO sans fil. Ils ont rendu les dispositifs et les circuits plus faciles à imprimer sur des substrats flexibles de grande surface. Ceux-ci peuvent être produits à basse température et sur des substrats biodégradables tels que le papier, ce qui les rend plus respectueux de l’environnement que leurs homologues à base de silicium.
Au fil des ans, les scientifiques ont réussi à mettre au point toute une série de composants électroniques à radiofréquence, notamment des dispositifs semi-conducteurs à base d’oxyde métallique et de polymère organique nommés diodes Schottky.
L’équipe de KAUST a contribué à l’amélioration de méthodes de fabrication de diodes à radiofréquences permettant de puiser de l’énergie dans la gamme de fréquence 5G/6G. Présentement, ils cherchent un moyen d’intégrer ces dispositifs à des antennes et des capteurs pour mettre en évidence leur véritable potentiel.
« Ces technologies fournissent les éléments nécessaires à l’élaboration d’un moyen plus durable d’alimenter les milliards de nœuds de capteurs dans un avenir proche. »
M. Anthopoulos
