Les chimistes de Ludwig-Maximilians-Univeristaet (LMU) à Munich ont fabriqué un nouveau cristal photonique à base de nanofeuillets qui change de couleur en réponse à l'humidité. Le nouveau matériau pourrait constituer la base d'un contrôle sans contact sensible à l'humidité des écrans interactifs sur les appareils numériques.

Les chimistes du LMU ont développé un cristal photonique à partir de nanofeuillets ultrafins extrêmement sensibles à l'humidité. "Ces nanostructures photoniques changent de couleur en réponse aux variations d'humidité locale. Cela en fait des candidats idéaux pour le développement de nouvelles interfaces utilisateur pour les appareils sans contact, " déclare le professeur Bettina Lotsch du département de chimie du LMU et du Max Planck Institute for Solid State Research à Stuttgart. La nouvelle plate-forme de détection est décrite dans la revue Matériaux avancés .

"L'humidité autour d'un doigt est légèrement supérieure au taux d'humidité global de l'air ambiant, " explique Katalin Szendrei, membre du groupe de recherche du professeur Lotsch. "Cette différence peut être détectée par notre capteur photonique, et le fait changer de couleur - sans aucun contact avec le bout du doigt à proximité. » C'est cette extrême sensibilité à l'humidité locale qui rend la nanostructure si intéressante pour une utilisation dans des écrans « sans contact ». des interfaces de positionnement de génération telles que des distributeurs de billets ou des distributeurs de billets, qui sont utilisés par des centaines de clients chaque jour. Dans ce cas, la navigation sans contact présente des avantages évidents en matière d'hygiène, " dit Szendrei, pointant vers une application potentielle pour le nouvel appareil.

Sensibilité et temps de réponse inégalés

Les cristaux photoniques sont des nanostructures disposées périodiquement qui ont la capacité de réfléchir, guider et confiner la lumière. On les trouve aussi dans le monde biologique, où les exemples incluent la nacre et les écailles iridescentes de certains papillons, comme les papillons Morpho chatoyants du bassin amazonien. Lotsch et son équipe ont maintenant développé des cristaux photoniques à base de nanofeuillets d'acide phosphatoantimonique. Le nouveau nanomatériau est extrêmement sensible à l'humidité et en même temps chimiquement stable, transparent et facile à fabriquer en nanofeuillets. En comparaison avec d'autres capteurs de vapeur basés sur des nanofeuilles, la nouvelle architecture photonique affiche des temps de réponse nettement augmentés, sensibilité plus élevée et stabilité à long terme. "Cette combinaison unique de propriétés lui permet de suivre et de coder en couleur les mouvements des doigts en temps réel, " dit Pirmin Ganter, qui travaille également dans le groupe de Bettina Lotsch. En outre, le nouveau système est stable à l'exposition à l'air, et fonctionne donc non seulement dans des conditions contrôlées en laboratoire, mais aussi dans l'environnement en constante évolution du monde réel.

Lotsch et ses collaborateurs ont déjà déposé une demande de protection par brevet pour le nouveau dispositif et, avec le Fraunhofer EMFT à Munich, ils travaillent déjà sur un prototype d'écran qui, en plus de prévoir un codage couleur, sera également équipé d'une fonction de lecture électronique.