Printing of Bio-Sourced Organic Electronic Materials : The Sepia Melanin Study Case

Aujourd'hui, ce n'est plus un secret : les équipements électriques et électroniques n'ont pas été conçus dans une philosophie de durabilité. Bien que l'électronique nous permette d'accéder à la connaissance et de prolonger la durée de vie humaine, cela a un coût non négligeable. L'épuisement des éléments naturellement rares, les techniques de fabrication énergivores et la gestion médiocre de la fin de vie constituent un problème mondial alarmant qui doit être traité. Les Nations unies ont proposé le terme de durabilité, défini par la nécessité de « répondre aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs ». Dans cette optique et en réponse à ces défis, l'objectif de l'éco-conception de l'électronique propose de minimiser l'empreinte environnementale de l'électronique, de l'extraction des matériaux à la fabrication, à la phase d'utilisation et à la fin de vie, et ce par des méthodes de quantification standardisées, telles que l'analyse du cycle de vie (ACV). Une voie prometteuse dans l'éco-conception de l'électronique repose sur l'utilisation de (i) matériaux organiques abondants et biosourcés, (ii) couplée à la mise en œuvre de techniques de production économes en énergie, et (iii) l'exploration de scénarios de fin de vie respectueux de l'environnement. L'électronique organique, initiée par les travaux des lauréats du prix Nobel Heeger, MacDiarmid et Shirakawa, repose sur la transition des molécules conjuguées vers des matériaux supramoléculaires par empilement π-π qui est accompagnée par l'émergence de bandes électroniques étendues permettant la conduction de porteurs de charge électronique dans le matériau. L'eumélanine, le pigment brun-foncé de la famille de la mélanine (du grec µέλας), est un prototype de matériau inoffensif pour l'électronique qui a suscité une attention considérable de la part de la communauté scientifique. Son omniprésence dans la faune et flore et ses propriétés physico-chimiques remarquables, telles que l'absorption UV-vis à large bande, la chélation des ions métalliques, les propriétés redox et le transport mixte ionique et électronique, se sont avérées d'une importance technologique pour que l'eumélanine soit considérée comme un matériau multifonctionnel pour l'électronique.