Des chercheurs de l'UE ont largement caractérisé l'auto-organisation des nanotubes et développé de nouvelles compositions particulièrement adaptées aux applications de conversion de l'énergie solaire.

Les systèmes de nanotubes d'oxyde unidimensionnels (1D) auto-organisés sont un sujet de recherche brûlant ces derniers temps étant donné que leur rapport surface/volume intrinsèquement élevé produit des propriétés intéressantes et utiles.

En particulier, au cours des 20 dernières années, des réseaux ordonnés d'oxyde de titane poreux (TiO2), ou des nanotubes de TiO2, obtenus par anodisation électrochimique ont été largement étudiés. À ce jour, Le TiO2 est le seul matériau adapté à une utilisation comme photocatalyseur (substance utilisant l'énergie lumineuse pour améliorer les réactions chimiques) en raison de son efficacité et de sa stabilité élevées, faible coût et profil de sécurité vis-à-vis des humains et de l'environnement.

Des chercheurs européens ont entrepris de préparer et de caractériser des nanotubes de TiO2 auto-organisés avec une structure ordonnée similaire à celle des nanotubes d'oxyde d'aluminium poreux (Al2O3) et de silicium (Si) via le financement de la « Préparation, caractérisation et application du projet oxyde de titane auto-organisé - nanotubes (TI-Nanotubes).

En particulier, les chercheurs ont cherché à comprendre les paramètres clés régissant l'auto-organisation des nanotubes de TiO2, en particulier ceux affectant les dimensions des tubes, orientation et morphologie. L'objectif ultime était de développer de nouveaux matériaux fonctionnels et structurels avec des caractéristiques de performance supérieures à utiliser dans les systèmes de conversion de l'énergie solaire tels que les cellules solaires à colorant.

Les mécanismes d'auto-ordre des nanotubes de TiO2 ont été étudiés via une pléthore de technologies d'analyse de surface, notamment la spectrométrie de rétrodiffusion de Rutherford (RBS) et l'analyse de réaction nucléaire (NRA) pour le profilage en profondeur.

Le consortium TI-Nanotubes a réussi à produire des réseaux de nanotubes de TiO2 dopés à l'argent (Ag) ou au fer (Fe) qui présentaient une activité photocatalytique améliorée, importante pour les applications de conversion de l'énergie solaire.

L'exploitation commerciale des résultats du projet TI-Nanotubes a le potentiel d'améliorer l'efficacité et l'utilisation de l'énergie solaire avec des avantages importants pour l'économie de l'UE, Les citoyens de l'UE et la planète.