FLEXI-HYPE - Système électronique actif hybride et flexible à l'échelle industrielle

FLEXI-HYPE – Flexible Active Hybrid Paper Electronics at Industrial Scale

• Auteur / Autrice : Juliette Seignard
• Direction : Nadège Reverdy-Bruas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MEP - Mécanique des fluides Energétique, Procédés
• Date : Inscription en doctorat le 01/05/2024
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Génie des Procédés pour la Bioraffinerie, les Matériaux Bio-sourcés et l'Impression Fonctionnelle
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : FunPrint - Fonctionnalisation de surface par procédés d'impression

Mots clés

Mots clés libres

Système électronique actif hybride et flexible

Electronique imprimée

Impression fonctionnelle

Flexible active paper electronics

Printed electronics

Functional printing

Résumé

Depuis les années 2000, l'électronique imprimée est devenue un secteur très prometteur, faisant l'objet de nombreuses recherches qui consistent à imprimer des composants électroniques par les moyens d'impression des industries graphiques sur des supports rigides (verre) ou souples (plastique, textiles, papier) à l'aide d'encres fonctionnelles conductrices, semi-conductrices ou isolantes. Le support le plus utilisé pour l'électronique imprimée est le plastique, principalement le Polyéthylène Téréphtalate (PET), le Polyéthylène Naphtalate (PEN) et le Polyimide (PI). Le papier est encore peu utilisé, car il est trop rugueux et trop poreux. Dans un contexte de bannissement progressif des matières plastiques à usage unique et avec un besoin croissant d'électronique plus responsable et plus verte, le papier constitue un matériau de choix afin de réaliser des dispositifs électroniques recyclables. L'objectif de cette thèse est de développer industriellement des systèmes actifs (capteurs, batteries, antennes, méta-structures, ...) imprimés sur papier ou reportés sur d'autres supports. Une attention particulière sera apportée à la réalisation des batteries qui constituent un élément indispensable à la réalisation de systèmes autonomes en énergie. Le principal défi pour leur industrialisation réside dans les fortes épaisseurs requises pour certaines couches.

Since the 2000s, printed electronics has become a very promising sector, the focus of a great deal of research. It involves printing electronic components using the printing techniques of the graphics industry on rigid (glass) or flexible (plastic, textiles, paper) substrates, using functional inks that are conductive, semi-conductive or insulating. The most widely used substrate for printed electronics is plastic, mainly polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) and polyimide (PI). Paper is still rarely used, as it is too rough and porous. With single-use plastics gradually being phased out and the need for more responsible, greener electronics on the rise, paper is a material of choice for recyclable electronic devices. The aim of this thesis is to industrially develop active systems (sensors, batteries, antennas, meta-structures, etc.) printed on paper or transferred onto other media. Particular attention will be paid to the realization of batteries, which are an essential element in the realization of energy-independent systems. The main challenge for their industrialization lies in the high thickness required for certain layers.