La lumière est absorbée différemment, selon le matériau sur lequel il brille. Une équipe de recherche internationale comprenant des scientifiques des matériaux de l'Université de Kiel a créé un matériau hybride complexe capable d'absorber la lumière avec une large gamme unique de longueurs d'onde. En plus de cela, il diffuse la lumière, ce qui le rend vraiment intéressant pour les applications industrielles. Cela pourrait signifier une étape importante dans les technologies optoélectroniques vers la lumière laser en tant que successeur des LED. Les résultats publiés dans Rapports scientifiques sur la nature représentent le résultat d'une large collaboration internationale, dont des scientifiques allemands, Moldavie, Danemark et Australie.

"En tant que scientifiques des matériaux, nous sommes toujours sollicités pour développer des nanomatériaux capables d'absorber une large gamme de lumière, " explique le Dr Yogendra Mishra. Il dirige un sous-groupe indépendant du groupe de travail Matériaux fonctionnels du professeur Rainer Adelung, Institut des sciences des matériaux de l'Université de Kiel. Ce groupe possède une expertise dans la fabrication de tétrapodes, structures d'oxyde de zinc à quatre bras. "Nous avons maintenant fabriqué des tétrapodes d'une nouvelle manière et créé un matériau hybride de carbone et de matériau inorganique. Il démontre la capacité d'absorber une large gamme de longueurs d'onde allant de l'ultraviolet à l'infrarouge - et il diffuse également la lumière, " Explique Mishra. " L'architecture complexe 3-D-tétrapodes de notre matériau diffuse la lumière dans toutes les directions. "

Cet effet de diffusion du matériau hybride est nécessaire de toute urgence pour l'utilisation de l'éclairage à base de laser dans les technologies optoélectroniques comme dans l'industrie automobile. "Les produits de la technologie d'éclairage moderne doivent être aussi lumineux que possible sans produire beaucoup de chaleur inutile. C'est le cas avec une ampoule normale, qui sont presque devenus des objets de musée. Les LED d'aujourd'hui sont meilleures mais des lumières laser puissantes seraient les plus efficaces, " dit le scientifique des matériaux Mishra. La raison pour laquelle l'éclairage à base de laser n'a pas encore été réalisé pour une large application dans l'industrie est exactement sa puissance, ce qui pourrait endommager les yeux.

Par conséquent, l'équipe de recherche internationale a tenté de développer des éléments matériels hybrides qui peuvent dégrader la luminosité de la lumière laser tout en maintenant sa puissance élevée. C'est l'effet de l'architecture complexe 3-D-tétrapode du nouveau matériau hybride, développé en étroite collaboration. À l'Université de technologie de Hambourg (TUHH), les tétrapodes d'oxyde de zinc de Kiel ont été transformés en tétrapodes d'aérographite de carbone. Une équipe de l'Université technique de Moldavie a utilisé sa machine de pulvérisation spéciale pour déposer une énorme quantité de nanocristaux d'oxyde de zinc plus petits - également en forme de tétrapodes - sur sa surface. Le résultat est un matériau hybride à l'architecture spatiale fascinante constitué de microtétrapodes en aérographite décorés de nanotétrapodes en oxyde de zinc. Des collègues de l'Université de Copenhague et de l'Université de Sydney ont étudié différentes propriétés du nanomatériau nouvellement développé.

« Les matériaux à architecture hybride oxyde de zinc-aérographe sont très importants sur le plan technologique et notre objectif était de développer des approches rentables pour leur fabrication ainsi que de parvenir à une bonne compréhension de leurs propriétés uniques, " dit le professeur Ion Tiginyanu, Directeur du Centre national d'étude et d'essai des matériaux à l'Université technique de Moldavie. Utilisé comme élément diffusant, l'équipe de recherche est convaincue que le matériau est un candidat très prometteur pour les technologies optoélectroniques, d'autant plus que le processus technologique qui le sous-tend est simple et économique.