Les ingénieurs ont inventé de minuscules structures inspirées des ailes de papillon qui ouvrent la porte à de nouvelles technologies de cellules solaires et à d'autres applications nécessitant une manipulation précise de la lumière.

L'inspiration vient du papillon bleu Morpho Didius, qui a des ailes avec de minuscules nanostructures en forme de cône qui diffusent la lumière pour créer une irisation bleue saisissante, et pourrait conduire à d'autres innovations telles que la furtivité et les applications architecturales.

Le chercheur principal, le Dr Niraj Lal de l'ANU Research School of Engineering, a déclaré que l'équipe avait créé des structures similaires à l'échelle nanométrique et appliqué les mêmes principes au phénomène de l'aile de papillon pour contrôler finement la direction de la lumière dans les expériences.

"Il y a tout un tas de nouvelles applications potentielles utilisant notre technique de contrôle de la lumière, y compris la cellule solaire de nouvelle génération, technologies architecturales et furtives, " a déclaré le Dr Lal de l'École d'ingénierie de recherche de l'ANU.

Il a déclaré que les scientifiques peuvent considérablement améliorer l'efficacité des cellules solaires grâce à une gestion efficace de la lumière.

« Des techniques pour contrôler finement la diffusion, la réflexion et l'absorption de différentes couleurs de lumière sont utilisées dans la prochaine génération de panneaux solaires à très haut rendement, " il a dit.

"Pouvoir faire aller la lumière exactement où vous voulez qu'elle aille s'est avérée difficile jusqu'à présent."

Le Dr Lal a déclaré que l'objectif était d'absorber tout le bleu, les couleurs vertes et ultraviolettes de la lumière du soleil dans la couche de pérovskite d'une cellule solaire, et tout le rouge, lumière orange et jaune dans la couche de silicium - connue sous le nom de cellule solaire en tandem avec des couches à deux étages.

Les chercheurs de l'ANU ont dépassé les records d'efficacité du silicium avec une telle cellule le mois dernier.

Il a dit que la technique pourrait un jour être utilisée pour rendre des objets opaques transparents à certaines couleurs, et vice versa, dans le cadre de nouvelles applications furtives.

"Nous avons été surpris de voir à quel point nos minuscules structures en forme de cône fonctionnaient pour diriger différentes couleurs de lumière là où nous voulions qu'elles aillent, " a déclaré le Dr Lal.

Il a déclaré que la technique pourrait également être utilisée en architecture pour contrôler la quantité de lumière et de chaleur passant à travers les fenêtres.

« En utilisant notre approche, une fenêtre pourrait être conçue pour être transparente pour certaines couleurs non transparente et texturée mate pour d'autres - il y a donc des applications potentielles très intéressantes en architecture, " a déclaré le Dr Lal.

La technique était très évolutive et ne nécessitait pas de technologie coûteuse, il a dit.

"Ces nanostructures complexes se développent et s'assemblent - ce n'est pas par un contrôle précis avec un minuscule laser ou des électrons, " a déclaré le Dr Lal.

Le document de recherche est publié dans ACS Photonique , avec les co-auteurs Kevin Le, Andrew Thompson, Maureen Brauer, Tom White et Kylie Catchpole.