(Phys.org) —Films poreux, qui utilisent des propriétés similaires à celles observées dans les yeux des mites en combinaison avec des nanoparticules, sont en train de devenir robustes, revêtements antireflet autonettoyants pour une utilisation sur le plastique et le verre.

Détails des revêtements, qui ont été développés par des chercheurs de l'Université de Cambridge, ont été récemment décrits dans la revue Lettres nano .

Les revêtements antireflet doivent réfracter le moins de lumière possible pour être efficaces, mais il est extrêmement difficile de les produire en une seule couche. Durant la dernière décennie, les chercheurs ont développé des revêtements distribués, qui résolvent ce problème en imitant la structure des yeux des mites.

Les propriétés antireflet des yeux des mites ne proviennent pas d'une seule couche, mais à partir d'un motif hexagonal de minuscules bosses. Les espaces entre ces bosses sont si petits que les faisceaux de lumière entrants voient la surface de l'œil comme une seule couche, en supprimant essentiellement l'interface entre l'air et la surface, permettant aux mites de voir la nuit et d'être moins visibles pour les prédateurs.

Le problème avec les versions synthétiques des revêtements anti-mites est que les minuscules espaces qui rendent le revêtement antireflet en premier lieu peuvent très rapidement être obstrués par la saleté, ce qui provoque la perte de l'effet antireflet.

Le professeur Ulli Steiner et ses collègues du laboratoire Cavendish ont mis au point un nouveau revêtement à la fois antireflet et autonettoyant. Pour le développer, Le professeur Steiner et ses co-inventeurs ont mis au point une stratégie pour fabriquer des couches de plastique avec de petits pores très bien définis, semblable aux yeux des mites. Mais en rendant les pores plus grands qu'ils ne le sont dans la plupart des autres types de revêtements anti-mites, ils ont pu incorporer des nanocristaux de dioxyde de titane dans la structure.

Ces nanocristaux sont photocatalytiques - lorsque la lumière tombe sur eux, ils commencent à décomposer la saleté obstruant les pores, jusqu'à ce qu'il ne reste plus que du dioxyde de carbone, et de l'eau qui s'évapore de la surface, rendant le matériau autonettoyant.

Dans les premiers tests du matériau, les nanoparticules de dioxyde de titane ont réussi à décomposer toutes les huiles contenues dans une empreinte digitale en 90 minutes. Le revêtement est capable de décomposer la plupart des hydrocarbures standard qui obstruent la plupart des revêtements antireflet poreux.

La recherche révolutionnaire est la première fois que ces nanoparticules ont été efficacement incorporées dans des revêtements antireflet, élevant la possibilité d'antireflet, verre ou plastique autonettoyant.

Le revêtement adhère au substrat par chimie sol-gel, résultant en une liaison durable et un revêtement qui ne s'écaille pas.

Bien que le matériau ne soit actuellement adapté qu'aux applications extérieures car il nécessite une lumière ultraviolette pour que la photocatalyse se produise, l'équipe prévoit d'autres tests pour voir si le matériau pourrait être adapté à l'avenir pour l'éclairage intérieur, ce qui ouvrirait un large éventail d'applications potentielles.

L'équipe étudie actuellement des applications dans la construction de verre et de cellules solaires, comme une grande partie de la lumière du soleil que les cellules solaires sont censées capturer et convertir en énergie rebondit simplement sur la surface, et les revêtements antireflet actuels se colmatent facilement par la saleté. "Lors de la production d'énergie à partir de cellules solaires, il faut se battre pour chaque pourcentage de gain d'efficacité, " a déclaré le professeur Steiner. " Le revêtement que nous avons développé combine deux principes scientifiques intéressants, et pourrait augmenter la quantité de lumière entrant dans les cellules solaires."