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Solutions pour l'électronique : Arkema, acteur high-tech

Secteur d’avenir, l’électronique organique va générer de nouvelles applications pour Arkema : ses polymères nanostructurés permettent de franchir un grand pas dans l’enjeu de la miniaturisation en micro-electronique et ses polymères électroactifs ouvrent la voie à une multitude d’objets fonctionnalisés et connectés.

L'électronique organique, une technologie d'avenir

Le Groupe joue un rôle pionnier dans cet univers high-tech, grâce à son expertise dans des polymères à forte valeur ajoutée qu’il développe en s’associant à des laboratoires de recherche fondamentale, des startup et des fabricants de semi-conducteurs.

"Nous pouvons ainsi confronter les polymères sortis de nos laboratoires à leurs applications possibles et aux contraintes de fabrication" explique Ian Cayrefourcq, directeur des Technologies émergentes chez Arkema. 

 

La nano-lithographie : le défi de la miniaturisation des circuits imprimés

Dans la microélectronique, la technique actuelle de lithographie optique sur silicium pour la fabrication de circuits imprimés a trouvé ses limites, faute de pouvoir descendre en dessous d’une certaine résolution (40nm).

 La nano électronique Arkema

En France, Arkema fait équipe avec le CEA-Leti de Grenoble et le LCPO (Laboratoire de chimie des polymères organiques) de Bordeaux pour développer un procédé de fabrication de nano-composants électroniques, la « lithographie par auto-assemblage dirigé », qui repose sur la capacité de certains copolymères à auto-organiser leurs molécules de façon périodique à l’échelle du nanomètre (le millionième de millimètre)!

 

Les motifs obtenus – des nano-circuits –  sont d’une finesse de résolution extrême (5 à 10 nm) et modulables de façon précise. La nano-lithographie permet de concevoir des circuits aux capacités décuplées et de poursuivre la miniaturisation des puces, en doublant tous les 18 mois la performance des processeurs, selon la fameuse « loi de Moore », dont dépend depuis 40 ans l’économie du marché des semi-conducteurs

 

Après le succès des essais en laboratoire, Arkema s’est associé à différents leaders des semi-conducteurs – dont Intel, STMicroelectronics et Brewer Science – au sein de deux projets soutenus par l'Union européenne : Placyd et CoLiSA . L'objectif ? Réaliser des lignes de production pilotes et franchir ainsi une nouvelle étape vers l'industrialisation.

La révolution des objets connectés et des interfaces haptiques*

*L’haptique désigne la science du toucher, par analogie avec l'acoustique ou l'optique.

Arkema, à travers sa filiale Piezotech®, développe une gamme de polymères fluorés qui ont la particularité d’être électroactifs, ou piézoélectriques : ils se déforment sous l’effet d’un champ électrique, et inversement, génèrent du courant sous l’effet d’une pression mécanique. Ils ouvrent la voie à de nombreux objets du quotidien qui seront connectés : en médecine, des capteurs mesurant la température ou la pression artérielle, des guides chirurgicaux orientables au millimètre près, ou encore, dans les transports, des capteurs capables de récupérer de l’énergie mécanique pour la stocker en énergie électrique.

Smartphone flexible grâce à l'haptique Arkema

Ces polymères électroactifs, sous formes de films, contribueront aussi à la fabrication d’interfaces tactiles ultra sensibles qui transmettront à l’utilisateur des sensations très réalistes : clavier souple aussi fin qu’une feuille de papier dont chaque touche vibrera sous la frappe, tableau de bord interactif de voiture, smartphones flexibles.  Dans ce domaine Arkema collabore avec la start up américaine Novasentis afin de développer ces interfaces haptiques miniaturisées, l’un des grands champs d’innovation de l’électronique.

Électronique imprimée : des circuits sur (presque) tous les supports

Electronique flexible imprimée Piezotech<sup>®</sup>

Arkema et sa filiale Piezotech®, avec son polymère piézoélectrique sous forme d’encre, ont investi un autre domaine à haute valeur ajoutée : l'électronique imprimée sur différents supports tels que du tissu, du papier ou des plastiques souples. L’impression de ces encres conductrices s'avère beaucoup plus simple et moins coûteuses que la fabrication des composants à base de circuits de silicium.

 

Etiquettes ou vêtements intelligents, emballages connectés, appareils de surveillance médicale… De nombreux objets du quotidien pourront être imprimés avec ces encres qui joueront le rôle de capteurs (pour la température, les chocs, l’humidité…) et de transmetteurs d’informations en temps réel.

 

Arkema collabore dans ce domaine avec le laboratoire Flexible Organic Electronics Laboratory de la prestigieuse université de Yamagota au Japon.

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