Les nanotechnologies pour conduire et générer du courant

Une équipe de chercheurs de l’Université d’Harvard a mis au point des câbles nanoscopiques qui non seulement conduisent l’électricité, mais génèrent leur propre courant à partir de l’énergie solaire.

Des centaines de fois plus petits que des cheveux (100 nanomètres), ces nano-câbles photoensibles sont formés de 3 sortes de silicium différents.

Ils sont constitués d’un noyau entouré de deux couches. Des électrons sont générés par la lumière sur la partie extérieure des câbles et pénètrent à l’intérieur à travers des micropores.

Avec une production de 20 milliardième de watt, ils pourraient alimenter des appareils à une échelle nanoscopique.

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"L’idée de créer des cellules photovoltaïques à échelle nanoscopique n’est pas nouvelle, explique le Professeur Lieber, mais jusqu’à présent, on utilisait des composants organiques en combinaison avec des nanostructures semi-conductrices, qui ont une efficacité moindre, et qui se dégradaient au contact d’une lumière naturelle concentrée."

Les matériaux développés par Lieber et son équipe de chercheurs présentent de nombreux avantages par rapport aux nano-câbles existants :
Plus efficaces, ils convertissent 3,4 % de la lumière du soleil en électricité tout en étant capables de supporter une lumière concentrée sans dégradation, gagnant ainsi environ 5% en efficacité. Quant à leur coût de conception, il est équivalent à celui d’autres cellules photovoltaïques nanoscopiques

Cette technologie pourrait notamment connaître des applications dans la lutte contre le bioterrorisme : Lieber a en effet développé des capteurs permettant de détecter un virus seul, ou toute autre particule. Ces nano-câbles peuvent également détecter un neurone individuel, ou une cellule cancéreuse.

Pour le moment, les nano-câbles ne sont pas encore assez efficaces pour connaître une application commerciale, reconnaît Lieber.
Les cellules solaires commerciales ont une efficacité de 20% environ, contre 3,4 % pour ses nano-cellules solaires.

"La vraie [question] est de savoir s’il existe une nouvelle géométrie qui nous conduira à une meilleure technologie photovoltaïque, explique Lieber, Nous avons travaillé sur de la géométrie coaxiale."

Si elles pouvaient atteindre 10 à 15 %, leur coût de production ( Elles sont constituées de matériaux relativement peu chers, et n’ont pas besoin d’un environnement propre) pourrait permettre une exploitation à grande échelle

"Il n’y a pas de raison physique qui les empêcherait de produire davantage. Je suis plutôt optimiste, conclut-il, nous parviendrons à résoudre le problème de leur efficacité"

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