Pour que les écrans de smartphones restent bien visibles en plein soleil, les chercheurs s’intéressent aux yeux des papillons de nuit
Mis à part leur apparence, les papillons de nuit (les vilains cousins des papillons) ont quelque chose d’extraordinaire: leurs yeux. Ils ne réfléchissent pas la lumière. Des structures de sous-longueur d’onde uniques recouvrent leurs yeux, permettant de minimiser la réflexion de la lumière. Inspirés par les nanostructures antireflets qui recouvrent les yeux des papillons de nuit, les chercheurs ont mis au point une plateforme novatrice et peu coûteuse pour augmenter la fabrication de nanostructures de sous-longueur d’onde sur de grandes surfaces non planes. «C’est incroyable de voir comment la nature utilise les nanostructures», déclare Parvaneh Mokarian, coordinatrice du projet SUN-PILOT financé par l’UE. S’inspirer de la nature a peut-être été la partie la plus simple du projet. Le défi consistait à concevoir et à développer une technologie de nanostructuration propre, durable et rentable, ainsi que des matériaux appropriés, pouvant être mis à l’échelle, pour les utilisateurs de composants optiques et les partenaires automobiles. «Notre projet concerne une technologie alternative ciblant diverses applications», explique Parvaneh Mokarian, qui est professeure associée de recherche à la School of Chemistry et à l’Advanced Material and BioEngineering Research Centre (AMBER) du Trinity College de Dublin, financé par la Science Foundation Ireland. «Même s’il existe différentes techniques de fabrication de ces nouveaux motifs, nombre de ces technologies ont leurs limites. Par exemple, dans les techniques de lithographie, il n’est pas possible de descendre à des échelles plus petites en raison de la résolution de la lumière ou des électrons. De surcroît, si vous voulez créer ces motifs novateurs à plus grande échelle et sur des surfaces courbes, cela va coûter très cher».
De l’optique à l’automobile et au-delà
Imaginez un monde où les écrans de smartphones ne reflètent pas la lumière du soleil Et si les tableaux de bord des véhicules pouvaient se nettoyer eux-mêmes? Tout cela est possible grâce à l’utilisation de la nanotexturation de sous-longueur d’onde. Fort de ce constat, le projet SUN-PILOT a progressé selon deux axes. Le premier a concerné l’industrie optique qui développe des surfaces antireflets. «Cette technologie vous permet de regarder l’écran de votre smartphone sans être ébloui», explique-t-elle. «Les structures à nanomotifs sont une alternative au revêtement.» Le second axe est l’industrie automobile pour le moulage par injection des pièces en plastique. Le secteur est également intéressé par une alternative aux revêtements pour les écrans antireflets, les pièces en plastique colorées par coloration structurelle et les structures anti-empreintes digitales. «Dès le premier jour, nous avons su que ce projet serait extrêmement difficile», déclare Parvaneh Mokarian. «SUN-PILOT n’était pas un projet progressif normal.» Onze partenaires issus de six pays européens sont parvenus à deux résultats. Premièrement, ils ont fourni une technologie révolutionnaire au niveau pilote pour améliorer le rapport performance/coût des dispositifs destinés à l’industrie optique. Ils l’ont fait en testant la fabrication de surfaces optiques antireflets à nanomotifs résistants aux rayures et à l’usure. Deuxièmement, l’industrie automobile a bénéficié de l’optimisation d’un processus et de matériaux additifs, applicables sur des moules réalisés par n’importe quelle méthode de nanostructuration, pour le moulage par injection en vue de produire des surfaces fonctionnelles à des coûts inférieurs à ceux des méthodes de laminage existantes. Notre analyse du cycle de vie révèle également que la technique de nanostructuration SUN-PILOT est plus écologique que les méthodes de revêtement conventionnelles, tant pour l’industrie optique que pour l’industrie automobile. Pour ce qui est de l’avenir, Parvaneh Mokarian souligne que le nombre d’industries et d’applications potentielles devrait augmenter parallèlement à la croissance du marché des écrans tactiles. En termes d’applications futures et potentielles, les possibilités sont infinies. Par exemple, les futures voitures seront autonomes et dotées de nombreux capteurs. La nanostructuration peut augmenter la sensibilité des capteurs. «Ce projet suscite énormément d’intérêt», déclare Parvaneh Mokarian. «Par exemple, les grandes sociétés qui travaillent sur les écrans, ou le moulage par injection de pièces en plastique, sont toutes intéressées. Mais personne n’a encore réussi à mettre au point une technique de nanostructuration entièrement utilisable et adaptée à la production de masse et à l’utilisation industrielle. De nombreuses petites sociétés travaillent sur différentes techniques pour résoudre ce problème. Nous n’en sommes qu’au début.»
Mots‑clés
SUN-PILOT, papillons de nuit, optique, nanostructures, technologie de nanostructuration, surfaces antireflets
