L’Empa conçoit un circuit imprimé biodégradable à base de bois

Des chercheurs de l’Empa ont mis au point un circuit imprimé entièrement biodégradable fabriqué à partir de bois. Une première étape vers une électronique plus durable, selon un communiqué de l’institut de recherche.

Les circuits imprimés, présents dans la quasi-totalité des appareils électroniques, reposent aujourd’hui sur des matériaux issus du pétrole et difficiles à recycler. Les équipes du laboratoire Cellulose and Wood Materials de l’Empa, dirigées par Thomas Geiger, ont développé une alternative à base de lignocellulose, un biomatériau dérivé du bois. Ce support, conçu dans le cadre du projet européen HyPELignum, peut remplacer les circuits classiques en époxy et se dégrade naturellement en fin de vie.

Un biomatériau à base de déchets de bois

La lignocellulose utilisée est issue de résidus de bois dépourvus de valeur commerciale. Selon l’Empa, le matériau est obtenu après extraction de la lignine et de l’hémicellulose, les composants restants formant une pâte brune qui est ensuite broyée avec de l’eau. Le mélange est pressé sous forte pression pour obtenir une plaque solide, un processus que les chercheurs appellent cornification.

Le résultat est un support presque aussi résistant qu’un circuit imprimé conventionnel. Sa composition lui confère une biodégradabilité complète, même si le matériau reste sensible à l’humidité. «Si l'eau ne peut plus du tout pénétrer dans le matériau de support, les micro-organismes, comme les champignons, ne peuvent plus y pousser – et la biodégradabilité ne serait donc plus assurée», explique le chercheur, Thomas Geiger.

Une souris d’ordinateur compostable

En collaboration avec le centre autrichien PROFACTOR GmbH, l’Empa a produit des prototypes de dispositifs fonctionnels, notamment une souris d’ordinateur et une carte RFID. Les circuits y sont imprimés directement sur la plaque de lignocellulose, puis équipés de composants électroniques. Le boîtier de la souris, lui aussi biodégradable, est réalisé par impression 3D à partir d’un mélange de plastique compostable et de fibres de bois.
En fin de vie, le support peut être composté: les composants métalliques et électroniques peuvent ensuite être récupérés et recyclés.

Le projet HyPELignum, financé par le programme Horizon Europe et soutenu par le Secrétariat d'État à la formation, à la recherche et à l'innovation (SEFRI), doit se poursuivre jusqu’en septembre 2026. D’ici là, de nouveaux démonstrateurs devraient voir le jour avant un transfert vers l’industrie. «En collaboration avec des entreprises suisses et européennes, nous voulons développer d'autres possibilités d'utilisation pour le matériau lignocellulosique», indique Thomas Geiger.