En raison de leur très grande efficacité dans le transport des charges électriques de la lumière, les pérovskites sont connues comme le matériau de nouvelle génération pour les panneaux solaires et les écrans LED. Une équipe dirigée par le Dr Lei Su de l'Université Queen Mary de Londres vient d'inventer une toute nouvelle application des pérovskites en tant que fibres optiques. Les résultats sont publiés dans Science Advances .

Les fibres optiques sont de minuscules fils aussi fins qu'un cheveu humain, dans lesquels la lumière se propage à une vitesse ultra-rapide, 100 fois plus rapide que les électrons dans les câbles. Ces minuscules fibres optiques transmettent la majorité de nos données Internet. Actuellement, la plupart des fibres optiques sont en verre. La fibre optique de pérovskite fabriquée par l'équipe du Dr Su se compose d'un seul morceau d'un cristal de pérovskite. Les fibres optiques ont une largeur de noyau aussi faible que 50 μm (la taille d'un cheveu humain) et sont très flexibles - elles peuvent être pliées à un rayon de 3,5 mm

Comparées à leurs homologues polycristallines, les pérovskites organométalliques monocristallines sont plus stables, plus efficaces, plus durables et présentent moins de défauts. Les scientifiques ont donc cherché à fabriquer des fibres optiques monocristallines en pérovskite capables d'apporter ce haut rendement à la fibre optique.

Le Dr Su, lecteur en photonique à l'Université Queen Mary de Londres, a déclaré :« Des fibres de pérovskite monocristallines pourraient être intégrées dans les réseaux de fibres optiques actuels, pour remplacer les composants clés de ce système, par exemple dans des conversions laser et énergétiques plus efficaces, améliorer la vitesse et la qualité de nos réseaux à large bande."

L'équipe du Dr Su a pu développer et contrôler avec précision la longueur et le diamètre de fibres de pérovskite organométalliques monocristallines en solution liquide (ce qui est très bon marché à exploiter) en utilisant une nouvelle méthode de croissance en température. Ils ont progressivement modifié la position de chauffage, le contact de la ligne et la température au cours du processus pour assurer une croissance continue de la longueur tout en empêchant une croissance aléatoire de la largeur. Avec leur méthode, la longueur de la fibre peut être contrôlée et la section transversale du noyau de la fibre de pérovskite peut être modifiée.

Conformément à leurs prédictions, du fait de la qualité du monocristal, leurs fibres se sont avérées avoir une bonne stabilité sur plusieurs mois, et une faible perte de transmission – inférieure à 0,7 dB/cm suffisante pour réaliser des dispositifs optiques. Ils ont une grande flexibilité (peuvent être pliés à un rayon aussi petit que 3,5 mm) et des valeurs de photocourant plus grandes que celles d'un homologue polycristallin (le polycristallin MAPbBr₃ photodétecteur millifil de longueur similaire).

Le Dr Su a déclaré :"Cette technologie pourrait également être utilisée dans l'imagerie médicale en tant que détecteurs à haute résolution. Le petit diamètre de la fibre peut être utilisé pour capturer un pixel beaucoup plus petit par rapport à l'état de l'art. Cela signifie donc qu'en utilisant notre afin que nous puissions avoir le pixel à l'échelle du micromètre, donnant une image de résolution beaucoup, beaucoup plus élevée pour que les médecins fassent un diagnostic meilleur et plus précis. Nous pourrions également utiliser ces fibres dans les textiles qui absorbent la lumière. Ensuite, lorsque nous portons par exemple des vêtements ou un appareil avec ce genre de fibres tissées dans le textile, ils pourraient convertir l'énergie solaire en électricité. Nous pourrions donc avoir des vêtements à énergie solaire. + Explorer plus loin

Sonde de détection à fibre optique :Structures plasmoniques quasi-3D sur pointes de fibre