L‘évolution rapide des technologies de communication hyperfréquences a engendré une demande croissante de matériaux novateurs et durables pour les composants électroniques. Afin de continuer à innover dans le domaine de l’électronique,il est impératif de réduire de manière significative l’empreinte carbone de cette industrie clé, comme souligné dans l’article de l’œil de l’expert de CISTEME sur l’écoconception en électronique intitulé « continuer à innover dans un contexte contraint » datant d’avril 2022.
Dans cette quête incessante de durabilité, les substrats biosourcés émergent comme une solution prometteuse, représentant une révolution verte dans le domaine des applications électroniques hyperfréquences. CISTEME, en tant qu’acteur engagé, souhaite jouer un rôle essentiel en tant que vecteur d’accélération pour ses partenaires industriels. Bouchra FRIGUI, experte en Design de composants passifs chez CISTEME, explique : « Il est possible de concevoir des composants RF imprimés sur des substrats biosourcés tels que les antennes, les filtres… CISTEME possède des connaissances reconnues dans la conception de ces composants. »
Le terme « substrat biosourcé » fait référence à des matériaux issus de sources biologiques, tels que des polymères d’origine végétale ou des dérivés de biomasse. L’utilisation de ces substrats offre une alternative écologique aux matériaux traditionnels dérivés du pétrole, avec des avantages significatifs en termes de durabilité et de faible impact environnemental. Une des caractéristiques clés des substrats biosourcés est leur capacité à maintenir d’excellentes propriétés électriques, thermiques et mécaniques, tout en réduisant l’empreinte carbone associée à la fabrication des composants électroniques. Cette polyvalence en fait des candidats idéaux pour les applications hyperfréquences, où la stabilité des propriétés électromagnétiques est cruciale.
Les polymères biosourcés, tels que le polylactide (PLA) dérivé de l’amidon de maïs, ont démontré des performances exceptionnelles en tant que substrats dans les circuits électroniques hyperfréquences. Le PLA offre une combinaison unique de faible permittivité, de faible perte tangent, et de stabilité thermique, en faisant un choix attractif pour les applications nécessitant une transmission efficace des signaux à des fréquences élevées. « Nous avons déjà travaillé sur la conception d’antennes imprimées sur du papier ou sur des substrats de type PLA, » complète Bouchra.
De plus, les substrats biosourcés présentent une excellente compatibilité avec les techniques de fabrication avancées, telles que l’impression 3D. Cette flexibilité permet une conception plus précise et une personnalisation accrue des composants, ouvrant ainsi la porte à des innovations inédites dans le domaine des dispositifs hyperfréquences.
Outre les avantages environnementaux, l’utilisation de substrats biosourcés dans les applications électroniques hyperfréquences peut également contribuer à la réduction des coûts de fabrication à long terme. La disponibilité accrue de matières premières renouvelables et la réduction de la dépendance aux ressources non renouvelables sont des éléments clés qui peuvent favoriser la durabilité économique de ces technologies.
Cependant, des défis subsistent, notamment en ce qui concerne la stabilité à long terme des substrats biosourcés dans des environnements extrêmes, tels que ceux rencontrés dans l’espace ou dans des applications militaires. Des recherches continues et des développements technologiques sont nécessaires pour surmonter ces obstacles et garantir la fiabilité des composants électroniques.
Les compétences de CISTEME en caractérisation de matériaux pour les hyperfréquences, associées à son expertise en conception, vont permettre d’être un atout essentiel dans la réussite de cette transition décarbonée. Afin d’accélérer cette transition, CISTEME souhaite s’appuyer sur les compétences des laboratoires académiques tels que l’Institut de Microélectronique Electromagnétisme et Photonique – Laboratoire d’Hyperfréquences et de Caractérisation (IMEP-LaHC) pour lancer des sujets de thèses rapidement et devenir un relais pour les partenaires industriels.
En conclusion, l’utilisation de substrats biosourcés dans les applications électroniques hyperfréquences marque une étape cruciale vers une industrie plus respectueuse de l’environnement. Cette transition vers des matériaux durables n’est pas seulement bénéfique pour la planète, mais offre également des opportunités de conception innovantes et des avantages économiques à long terme. CISTEME souhaite investir dans la recherche et le développement de ces technologies émergentes pour façonner l’avenir des communications hyperfréquences de manière écologique et durable.