Les chercheurs reproduisent la photosynthèse pour des dispositifs de puissance
La nature a perfectionné l'art d'utiliser le soleil pour alimenter la croissance. Une équipe internationale de chercheurs s'est penchée sur les éléments nécessaires en vue de reproduire artificiellement le processus. Les résultats pourraient avoir des usages différents, d'une alternative à l'essence à des mémoires d'ordinateur ultradenses ou des cellules solaires à haut rendement. La photosynthèse artificielle permettrait de produire des carburants à partir de la lumière du soleil, de charger des matériaux biologiques et de transférer de l'énergie. De plus, alors que les sources d'énergie traditionnelles tarissent, l'énergie solaire est présente en abondance. En récolter pour produire du combustible serait une source d'énergie alternative. L'électronique moléculaire a été au cur du projet BIMORE («Bio-inspired Molecular Optoelectronics»), qui a utilisé des blocs de construction moléculaires pour alimenter les composants électroniques. L'objectif est de réduire l'électronique à l'échelle d'une seule molécule. À cette échelle, les matériaux disposent de propriétés très différentes qui doivent encore être comprises avant de pouvoir être exploitées. Et le projet BIMORE a amélioré cette compréhension. L'équipe a élevé des bactéries pourpres captant la lumière pour les étudier ensuite par spectroscopie femtoseconde - l'équivalent de la prise très rapide de nombreuses photographies. Cela a permis aux chercheurs de voir à quel point l'énergie lumineuse saute d'un groupe de bactéries à l'autre. Ils pouvaient également observer le moment où l'énergie lumineuse atteint le «centre de réaction», là où l'énergie lumineuse est convertie en énergie biochimique. L'observation du processus global a montré comment il était possible de gérer le transfert d'énergie pour optimiser l'efficacité de l'optoélectronique - la branche de la technologie combinant l'électricité et la lumière et englobant des cellules et capteurs solaires. L'équipe a également créé une antenne capable de capter la lumière de la même manière qu'une antenne capterait un signal radio. L'antenne utilise deux pointes d'or, séparées par un espace de taille nanométrique - pas plus large qu'un cent-millième de la largeur d'un cheveu humain. Les pointes captent la lumière et la concentrent vers le bas dans un espace minuscule, ce qui augmente l'intensité lumineuse. Alors que la capacité de charge des molécules ouvre de nouvelles opportunités, la capacité de les allumer en offrirait une plus grande encore. L'équipe est ainsi parvenue à développer un transistor émettant de la lumière (LET) recouvert d'une couche de molécules photochromiques (celles qui changent de couleur lorsqu'elles sont exposées à une lumière particulière) présentant des propriétés de commutation prometteuses. Le projet BIMORE a reçu un financement de près de 2,8 millions d'euros également utilisé pour former un réseau de 19 jeunes chercheurs (boursiers de Marie Curie) en optoélectronique moléculaire bio-inspirée. Le réseau BIMORE comprend neuf institutions de six pays de l'UE ainsi que d'Israël et de Suisse.Pour plus d'informations, consulter: BIOMORE http://www.umbodsmadur.de/bimore/index.html Fiche d'information du projet BIMORE
Pays
Suisse, Israël