Un matériau miracle difficile à transformer.
« Nous recherchions en fait des matériaux semi-conducteurs biodégradables », explique Sarıçiftçi. « C’est ainsi que nous avons découvert ce matériau biblique qu’est l’indigo. L’indigo et ses dérivés présentent de véritables propriétés semi-conductrices. » La grande stabilité de l’indigo n’a rien d’étonnant : « On l’utilisait, par exemple, dans les tombeaux des pharaons, où il est encore visible après des milliers d’années, et le bleu du denim est réputé pour sa durabilité », souligne Sarıçiftçi.
La difficulté résidait dans sa mise en œuvre comme semi-conducteur : l’indigo est presque insoluble, ce qui explique en partie sa durabilité. Or, de nombreuses méthodes de production de semi-conducteurs organiques nécessitent de dissoudre d’abord le matériau, puis de le déposer sur un support. Sarıçiftçi et son équipe sont parvenus à solubiliser le pigment en fixant des groupements latéraux volatils à la molécule d’indigo. Chauffés à plus de 100 °C, ces groupements se dissocient.
Cela a levé le principal obstacle à l'utilisation de l'indigo comme semi-conducteur, explique Sarıçiftçi : « Nous considérons cette stabilité de l'indigo comme un atout majeur. Nous encourageons tous ceux qui travaillent sur les transistors organiques à se concentrer désormais sur cette classe de matériaux. »
Questions en suspens concernant les cellules solaires et les diodes électroluminescentes
: cela signifie-t-il que tout le domaine des semi-conducteurs organiques peut désormais se tourner vers les composés d’indigo ? Sarıçiftçi se montre prudent : « En raison des liaisons hydrogène, l’indigo présente de fortes propriétés d’extinction de la luminescence. » Cette faible liaison entre les molécules, qui joue un rôle important dans la glace, a un effet perturbateur sur les applications optiques.
Le fonctionnement des cellules solaires, par exemple, repose sur l’interaction du rayonnement lumineux avec le matériau, ce qui libère des électrons et initie un courant. Dans les molécules d’indigo, cependant, ces états électroniques « excités » se dissipent rapidement et sont convertis en chaleur avant de pouvoir être utilisés. Cela signifie que la fabrication de cellules solaires et de diodes électroluminescentes à partir de la famille des composés d’indigo sera difficile. « Nous essayons d’éviter ce problème, mais il n’existe pas encore de solution définitive », explique Sarıçiftçi. Cet aspect fait actuellement l’objet de recherches. Les transistors ne sont pas affectés par ces problèmes.
chercheur en électronique implantable,
entrevoit un grand potentiel pour les matériaux indigo dans les applications médicales. « Nous portons une attention particulière à la biocompatibilité des transistors à base d'indigo ; nous avons démontré leur fonctionnement même sous l'eau et à différents pH. » Cela signifie qu'ils peuvent être utilisés pour des implants dans les tissus humains. « Cela ouvre la voie aux applications biomédicales », observe Sarıçiftçi. Son équipe a récemment publié plusieurs articles sur ce sujet dans des revues prestigieuses et a obtenu un brevet. En 2014, il a lancé l'organisation d'une conférence annuelle sur la bioélectronique (www.bioel.at).
Le faible coût du matériau de base pourrait également constituer un atout majeur. « Ce sera un argument de poids pour de futures applications à grande échelle », souligne Sarıçiftçi.
