Perspective: Organic electronic materials and devices for neuromorphic engineering

Neuromorphic computing and engineering has been the focus of intense research efforts that have been intensified recently by the mutation of Information and Communication Technologies (ICT). In fact, new computing solutions and new hardware platforms are expected to emerge to answer to the new needs and challenges of our societies. In this revolution, lots of candidates technologies are explored and will require leveraging of the pro and cons. In this perspective paper belonging to the special issue on neuromorphic engineering of Journal of Applied Physics, we focus on the current achievements in the field of organic electronics and the potentialities and specificities of this research field. We highlight how unique material features available through organic materials can be used to engineer useful and promising bioinspired devices and circuits. We also discuss about the opportunities that organic electronic are offering for future research directions in the neuromorphic engineering field

Cation Discrimination in Organic Electrochemical Transistors by Dual Frequency Sensing

In this work, we propose a strategy to sense quantitatively and specifically cations, out of a single organic electrochemical transistor (OECT) device exposed to an electrolyte. From the systematic study of six different chloride salts over 12 different concentrations, we demonstrate that the impedance of the OECT device is governed by either the channel dedoping at low frequency and the electrolyte gate capacitive coupling at high frequency. Specific cationic signatures, which originates from the different impact of the cations behavior on the poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) polymer and their conductivity in water, allow their discrimination at the same molar concentrations. Dynamic analysis of the device impedance at different frequencies could allow the identification of specific ionic flows which could be of a great use in bioelectronics to further interpret complex mechanisms in biological media such as in the brain.Comment: Full text and supporting informatio

The Non-Ideal Organic Electrochemical Transistors Impedance

Organic electrochemical transistors offer powerful functionalities for biosensors and neuroinspired electronics, with still much to understand on the time dependent behavior of this electrochemical device. Here, we report on distributed element modeling of the impedance of such microfabricated device, systematically performed under a large concentration variation for KCl(aq) and CaCl2(aq). We propose a new model which takes into account three main deviations to ideality, that were systematically observed, caused by both the materials and the device complexity, over large frequency range (1 Hz to 1 MHz). More than introducing more freedom degree, the introduction of these non redundant parameters and the study of their behaviors as function of the electrolyte concentration and applied voltage give a more detailed picture of the OECT working principles. This optimized model can be further useful for improving OECT performances in many applications (e.g. biosensors, neuroinspired devices) and circuit simulations.Comment: Full paper with supporting informatio

1992-2012 : Le service public d'eau potable en mutation

Cet article est une synthèse des débats qui ont animé le colloque "le service public d'eau potable à l'épreuve du développement durable" qui s'est tenu à Grenoble les 14 et 15 novembre 2012. Il propose une synthèse des principales mutations et enjeux qui se posent au service d'eau potable depuis près de vingt ans. Ce texte est une version remaniée de l'introduction générale de l'ouvrage "Le service public d'eau potable et la fabrique des territoires" publié chez l'Harmattan en 2013

Les espaces de développement résidentiel et touristique–état des lieux et problématiques

International audienceEn quelques années l'économie résidentielle s'est imposée dans les débats et analyses comme un pan incontournable des problématiques de développement territorial. Elle concerne notamment les modalités de dépense d'au moins trois catégories de population, les retraités, les navetteurs et les touristes, ce qui explique que le résidentiel et le touristique soient associés dans une même réflexion. Au coeur de nombreux travaux et controverses, ce concept interroge et mobilise de plus en plus de chercheurs, d'experts, d'élus. Les enjeux, doutes et interrogations que ces mécanismes suscitent, plaident pour une analyse prospective des processus de développement résidentiel. Cet article pose les bases de notre réflexion collective et du travail prospectif en cours. Il s'articule autour de plusieurs points. On reviendra sur l'un des constats fondateurs de cette analyse à savoir le découplage entre une géographie de la croissance et une géographie du développement qui met en évidence la circulation croissante des flux de revenus entre les territoires. Nous présenterons ensuite le cadre conceptuel de ce travail, à savoir l'approche de la théorie de la base « revisitée » ou formulée en termes de revenus et non plus d'emplois ou d'activités exportatrices. Un point sera fait sur les définitions de l'économie résidentielle, de l'économie présentielle qui portent parfois à confusions. Nous interrogerons ensuite la pertinence d'une analyse conjointe des mécanismes touristiques et résidentiels, la pertinence de travailler sur des processus plutôt que sur des territoires « type ». Enfin, nous verrons en quoi ces processus apparaissent aujourd'hui particulièrement hétérogènes, dépendants, mais efficaces. L'hétérogénéité sera décrite en termes d'attractivité et de temporalité. La dépendance sera re-questionnée en termes d'interdépendance et d'inter-territorialité. Enfin, la question de l'efficacité et des opportunités (et/ou inopportunités) renvoie à la problématique de la durabilité économique, sociale et environnementale de ces processus. 1 – Quand croissance et développement ne se recoupent plus 2 L'augmentation du temps libre, l'allongement de la durée de vie, les progrès technologiques, l'amélioration des niveaux de revenus des ménages… ont permis l'essor des mobilités et ont eu raison de la logique « un individu-un territoire ». C'est cette multi-appartenance territoriale qui explique, qu'aujourd'hui, la production et la consommation peuvent être déterminées par des lois géographiques et économiques différentes. Cette déconnexion spatiale et temporelle de l'offre et de la demande a fait émerger un fait nouveau et sans précédent pour l'économie des territoires : le désajustement entre la création de richesse et l'amélioration des conditions de vie des populations. L'un des signaux fort de ce désajustement tient dans « l'effet ciseau » observé entre le PIB/hab et le revenu/hab des régions françaises (Davezies, 1993). En effet, à partir des années 1980, les disparités interrégionales en termes de PIB/hab se mettent à progresser (après plusieurs décennie de convergence), et dans le même temps les disparités de revenu/hab. n'ont cessé de diminuer. Les régions les plus « riches » en termes de PIB sont donc de plus en plus compétitives et créatrices de valeur ajoutée, alors même que le revenu de leur population connaît une diminution relative (ou progression moins rapide que dans les autres régions). C'est ainsi que l'Ile-de-France, par exemple, est passée de 27% du PIB français en 1976 à 29% aujourd'hui, mais, que sur la mêm

1992-2012 : Le service public d'eau potable en mutation

Cet article est une synthèse des débats qui ont animé le colloque "le service public d'eau potable à l'épreuve du développement durable" qui s'est tenu à Grenoble les 14 et 15 novembre 2012. Il propose une synthèse des principales mutations et enjeux qui se posent au service d'eau potable depuis près de vingt ans. Ce texte est une version remaniée de l'introduction générale de l'ouvrage "Le service public d'eau potable et la fabrique des territoires" publié chez l'Harmattan en 2013

Sistemas Industriais Localizados o exemplo francês

The purpose of this evaluation of the LIS's in France is to show the linkages between that country's industrial structure and their distribution inside the national territory. From those linkages depend: (1) the conditions for the diffusion of technological and organizational innovations, (2) the level of flexibility and/or adaptation of french industry regarding the process of european integration and the internationalization of exchange relationships and, lastly, (3) the industries in which gains of productivity will occur. French industrialization is discussed in three topics. In the first are defined the main characteristics of the spatial formation of the french industries where the LIS's are located. In the second the weight, the form and the perspectives of those LIS's in France are evaluated. In the third are presented some hypotheses about France's specificity, in regard to the historical formation of its industrial scenario, considering its structure and distribution.The purpose of this evaluation of the LIS's in France is to show the linkages between that country's industrial structure and their distribution inside the national territory. From those linkages depend: (1) the conditions for the diffusion of technological and organizational innovations, (2) the level of flexibility and/or adaptation of french industry regarding the process of european integration and the internationalization of exchange relationships and, lastly, (3) the industries in which gains of productivity will occur. French industrialization is discussed in three topics. In the first are defined the main characteristics of the spatial formation of the french industries where the LIS's are located. In the second the weight, the form and the perspectives of those LIS's in France are evaluated. In the third are presented some hypotheses about France's specificity, in regard to the historical formation of its industrial scenario, considering its structure and distribution

Concentration-control in all-solution processed semiconducting polymer doping and high conductivity performances

Simultaneously optimizing performances, processability and fabrication cost of organic electronic materials is the continual source of compromise hindering the development of disruptive applications. In this work, we identified a strategy to achieve record conductivity values of one of the most benchmarked semiconducting polymers by doping with an entirely solution-processed, water-free and cost-effective technique. High electrical conductivity for poly(3-hexylthiophene) up to 21 S/cm has been achieved, using a commercially available electron acceptor as both a Lewis acid and an oxidizing agent. While we managed water-free solution-processing a three-time higher conductivity for P3HT with a very affordable/available chemical, near-field microscopy reveals the existence of concentration-dependent higher-conductivity micro-domains for which furthermore process optimization might access to even higher performances. In the perpetual quest of reaching higher performances for organic electronics, this work shall greatly unlock applications maturation requiring higher-scale processability and lower fabrication costs concomitant of higher performances and new functionalities, in the current context where understanding the doping mechanism of such class of materials remains of the greatest interest