Des chercheurs de l'Empa et de l'ETH Zurich ont réussi à développer un matériau qui fonctionne comme un concentrateur solaire luminescent et peut même être appliqué aux textiles. Cela ouvre de nombreuses possibilités pour produire de l'énergie directement là où elle est nécessaire, c'est-à-dire dans l'utilisation de l'électronique de tous les jours.

Notre soif d'énergie est insatiable, il continue même d'augmenter avec l'offre croissante de nouveaux gadgets électroniques. Quoi de plus, nous sommes presque toujours en déplacement et donc en permanence dépendants d'une alimentation électrique pour recharger nos smartphones, tablettes et ordinateurs portables. À l'avenir, les prises de courant (au moins à cet effet) pourraient éventuellement devenir obsolètes. L'électricité proviendrait alors de nos propres vêtements - au moyen d'un nouveau polymère appliqué sur des fibres textiles, vestes, Les t-shirts et autres pourraient bientôt fonctionner comme des capteurs solaires et donc comme une source d'énergie mobile.

Rendre flexibles les matériaux luminescents

Des matériaux capables d'utiliser la lumière indirecte ou ambiante pour la production d'énergie sont déjà utilisés dans l'industrie solaire. Ces matériaux contiennent des matériaux luminescents spéciaux et sont appelés « concentrateurs solaires luminescents, ' ou LSC en abrégé. Les matériaux luminescents du LSC captent la lumière ambiante diffuse et transmettent son énergie à la cellule solaire elle-même, qui convertit ensuite la lumière en énergie électrique. Cependant, Les LSC ne sont actuellement disponibles que sous forme de composants rigides et ne conviennent pas à une utilisation dans les textiles car ils ne sont ni flexibles ni perméables à l'air et à la vapeur d'eau. Une équipe de recherche interdisciplinaire dirigée par Luciano Boesel du Laboratoire des membranes et textiles biomimétiques a maintenant réussi à incorporer plusieurs de ces matériaux luminescents dans un polymère qui offre précisément cette flexibilité et cette perméabilité à l'air.

Polymère bien connu aux propriétés sophistiquées

Ce nouveau matériau est basé sur les co-réseaux de polymères amphiphiles, ou APCN en abrégé, un polymère connu de longue date dans la recherche et déjà disponible sur le marché sous forme de lentilles de contact silicone-hydrogel. Les propriétés spéciales du polymère - la perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau ainsi que la flexibilité et la stabilité - sont également bénéfiques pour l'œil humain et sont basées sur des propriétés chimiques spéciales. "La raison pour laquelle nous avons choisi exactement ce polymère est le fait que nous sommes capables d'incorporer deux matériaux luminescents non miscibles à l'échelle nanométrique et de les laisser interagir les uns avec les autres. Il y a, bien sûr, autres polymères, dans lequel ces matériaux pourraient être intégrés mais cela conduirait à une agrégation, et la production d'énergie ne serait donc pas possible, " explique Boesel.

Concentrateurs solaires lumineux pour vêtements

En collaboration avec des collègues de deux autres laboratoires de l'Empa, Films Minces et Photovoltaïque et Fibres Avancées, L'équipe de Boesel a ajouté deux matériaux luminescents différents au tissu de gel, le transformer en un concentrateur solaire flexible. Tout comme sur les collecteurs à grande échelle (rigides), les matériaux luminescents captent un spectre de lumière beaucoup plus large que ce qui est possible avec le photovoltaïque conventionnel. Les nouveaux concentrateurs solaires peuvent être appliqués sur des fibres textiles sans que le textile ne devienne cassant et susceptible de se fissurer ou d'accumuler de la vapeur d'eau sous forme de sueur. Les concentrateurs solaires portés sur le corps offrent un immense avantage pour la demande toujours croissante d'énergie, surtout pour les appareils portables.