😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
samedi, août 15, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats

Molécules en extase collective

par La rédaction
29 juillet 2021
en Recherche, Technologie
Lorsque des molécules de colorant fluorescent s’imbriquent parfaitement les unes dans les autres, quelque chose de totalement nouveau est créé : un état excité réparti sur de nombreuses molécules. Ces « excitations collectives » peuvent être utilisées de nombreuses façons, par exemple pour les panneaux solaires organiques, les capteurs, la transmission ultra-rapide de données ou la microscopie. Les chercheurs de l’Empa, en collaboration avec des collègues de l’ETH Zurich, de l’EPFL, de l’Institut Paul Scherrer (PSI) et d’IBM Research Zurich, ont réussi à fabriquer de tels amplificateurs de lumière chimiques dix fois plus efficaces qu’auparavant.

« Ce que nous voyons ici, c’est un transfert d’énergie beaucoup plus rapide que dans n’importe quel semi-conducteur« , s’enthousiasme Jakob Heier. Le physicien travaille au département des polymères fonctionnels de l’Empa. La découverte qu’il a faite avec son équipe pourrait faire évoluer de nombreux domaines – comme la technologie des capteurs, la transmission optique des données ou la fabrication de cellules solaires organiques. Nous parlons d’îlots de molécules de colorant avec une structure interne parfaite. Chez les experts, ces structures sont appelées « agrégats J ». Bien qu’ils soient connus depuis plus de 80 ans, ils ont récemment attiré une attention particulière dans la recherche. Cela est dû à la vie intérieure électronique particulière de ces îles à colorants.

Pour comprendre ce que Jakob Heier et ses collègues ont découvert, une petite excursion dans le monde des colorants est utile : Pour qu’un colorant brille, la molécule doit d’abord être activée, également par la lumière. Les azurants optiques contenus dans les détergents, par exemple, absorbent la lumière UV et émettent une lumière bleutée (visible). C’est pourquoi les vêtements blancs brillent d’un bleu si vif sous la lumière UV d’une discothèque. La lumière émise a moins d’énergie que la lumière rayonnée, car une partie de l’énergie est convertie en vibrations, c’est-à-dire en chaleur, dans la molécule de colorant.

Les molécules comme antennes d’énergie

Les agrégats J étudiés par Jakob Heier et Surendra Anantharaman, doctorant à l’Empa, se comportent différemment des molécules de colorant individuelles. Dans ces îles moléculaires, les molécules de colorant sont bien triées, proches les unes des autres, comme des allumettes dans une boîte.

Dans cette constellation, la molécule de colorant ne « doit » pas briller, mais « peut » transmettre son énergie à une molécule voisine. Mais par rapport aux semi-conducteurs « classiques » en silicium, il existe une différence cruciale : dans un semi-conducteur en silicium, comme une cellule solaire, l’énergie d’excitation est transportée par des porteurs de charge, par exemple des électrons, qui « sautent » dans le matériau dans une certaine mesure. Dans les agrégats J, en revanche, les électrons n’oscillent que dans la molécule de colorant et ne la quittent jamais. Au lieu d’électrons entiers, ce ne sont donc que des oscillations qui sont transmises – comme les antennes d’émission et de réception du monde macroscopique. En fait, les agrégats J peuvent « transmettre » l’énergie à la plus petite échelle – extrêmement rapidement et à travers plusieurs centaines de molécules.
Des pertes élevées pendant 80 ans

Le phénomène des agrégats J et leur transmission particulière d’énergie a été découvert dès 1936 par Edwin E. Jelley aux États-Unis et Günter Scheibe en Allemagne. Mais jusqu’à présent, environ 95 % de l’énergie rayonnée était perdue et ne pouvait être transmise. Des « erreurs de construction » dans le système étaient à blâmer. En réalité, les molécules n’étaient pas si parfaitement alignées. Et chaque fois que l’impulsion énergétique rencontrait l’un de ces défauts au cours de son parcours dans l’agrégat J, le processus de transport était interrompu. Une vibration moléculaire ordinaire mettait fin au transfert, un peu de chaleur était alors générée, et le processus de transport d’énergie était terminé.

La parfaite forêt d’antennes

L’équipe de l’Empa, soutenue par des chercheurs de l’ETH Zurich, de l’EPF Lausanne, du PSI et d’IBM Research Zurich, a maintenant réussi à développer un système de colorants dans lequel jusqu’à 60% de la lumière émise est également réémise sous forme de lumière. Cela signifie également que jusqu’à 60 % de l’énergie peut être transmise sans perte – par rapport aux 5 % possibles auparavant, c’est une sensation. La clé du succès était des îlots de colorant parfaitement construits, créés dans une fine émulsion d’eau et d’hexylamine. Une émulsion est un mélange de gouttelettes de liquide dans un autre liquide – le lait ou la mayonnaise sont des émulsions que tout le monde connaît.

Les chercheurs de l’Empa ont observé que pas toutes les émulsion ne fonctionnait : il devait s’agir d’une émulsion dite bicontinue, c’est-à-dire que les gouttes en suspension dans le liquide extérieur ne devaient pas être éloignées les unes des autres, mais devaient s’être combinées pour former des formations striées. Ce n’est qu’alors que le colorant examiné forme les agrégats J sans défaut souhaités et peut « envoyer » l’énergie absorbée sur de longues distances sans perte. C’est ainsi que les molécules de colorant s’alignent dans une émulsion bicontinue – comme des allumettes dans une boîte. Ce n’est qu’alors que la transmission du signal réussit.

Les échecs font partie du jeu

L’étude qui vient d’être publiée mentionne également – dans la bonne tradition scientifique – les tentatives ratées et l’histoire de l’expérience réussie. En effet, les chimistes et les physiciens du monde entier doivent pouvoir profiter de l’expérience des chercheurs de l’Empa. Par exemple, il n’a pas été possible de cristalliser le colorant sous forme de films minces sur une surface solide. Trop de défauts dans les cristaux ont ruiné le transfert. Les solutions aqueuses, dans lesquelles le colorant est concentré en minuscules gouttelettes, ne fonctionnent pas non plus. Seules les émulsions bicontinues permettent la transmission du signal – et seulement s’il reste des molécules de colorant individuelles en phase liquide qui peuvent remplir les trous et combler les lacunes des agrégats J – c’est-à-dire « réparer » les défauts.

Quelles applications sont envisageables ?

Les chercheurs ont certainement encore un long chemin à parcourir avant que ce qu’ils ont réalisé dans une émulsion puisse être rendu techniquement utile. Mais la transmission de signaux par des colorants pourrait alors pénétrer dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. Par exemple, il est possible de capter une faible lumière infrarouge à l’aide de ces colorants et de la convertir en signaux numériques à l’aide de points quantiques – un avantage pour la technologie des capteurs ou pour les cellules solaires qui sont censées fournir de l’électricité même en cas de très faible lumière. En raison de leurs propriétés uniques, les agrégats J se prêtent également à des applications dans les ordinateurs quantiques et la transmission optique de données.

Enfin, les agrégats de colorants conducteurs de signaux pourraient être utiles pour le diagnostic dans les tissus vivants : La lumière infrarouge, ou rayonnement thermique, pénètre profondément dans les tissus humains sans endommager les cellules. Les agrégats J pourraient rendre ce rayonnement visible et le numériser. Cela pourrait grandement faciliter et améliorer l’imagerie microscopique à haute résolution dans les tissus vivants.

Auteur : RAINER KLOSE

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Information complémentaire :🔬 Etude scientifique✅ Vérifié rédaction
Tags: antennecolorantelectronmolecule
Article précédent

Alliance de 3 sociétés pour développer l’éolien offshore flottant en France

Article suivant

Forsee Power reprend Holiwatt, spécialiste du stockage d’énergie ferroviaire et des systèmes de charge rapide

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors
Intelligence artificielle

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors

il y a 4 heures
« Phare à électrons » éclaire une nouvelle physique
Optique

« Phare à électrons » éclaire une nouvelle physique

il y a 21 heures
Une technologie de puce acoustique ultra-robuste pour faire progresser les communications 6G et par satellite
Communication

Une technologie de puce acoustique ultra-robuste pour faire progresser les communications 6G et par satellite

il y a 1 jour
Contrôle spin-électrique ciblé des molécules pour les technologies quantiques
Quantique

Contrôle spin-électrique ciblé des molécules pour les technologies quantiques

il y a 2 jours
Un nouveau détecteur à pérovskite permet des images radiologiques claires à dose bien plus faible
Matériaux

Un nouveau détecteur à pérovskite permet des images radiologiques claires à dose bien plus faible

il y a 2 jours
Une voie plus propre pour purifier les terres rares
Matériaux

Une voie plus propre pour purifier les terres rares

il y a 3 jours
Les isolateurs topologiques progressent vers des applications pratiques
Recherche

Les isolateurs topologiques progressent vers des applications pratiques

il y a 4 jours
Un ordinateur fait de particules oscillant dans un liquide
Recherche

Un ordinateur fait de particules oscillant dans un liquide

il y a 4 jours
Plus d'articles
Article suivant

Forsee Power reprend Holiwatt, spécialiste du stockage d'énergie ferroviaire et des systèmes de charge rapide

Les mots "luxe" et "environnement" sont ils antinomiques ?

Les marchés publics des travaux, ralentir pour mieux rebondir

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • Où acheter des lunettes pour l’éclipse : la course contre la montre a commencé

    Où acheter des lunettes pour l’éclipse : la course contre la montre a commencé

    268 partages
    Partage 107 Tweet 67
  • Rafale : l’effervescence autour du fleuron de Dassault, entre méga-contrat indien et sauts technologiques

    132 partages
    Partage 53 Tweet 33
  • BYD dévoile la Seal 06 2027 : une berline électrique et hybride bardée de technologies à prix cassé

    36 partages
    Partage 14 Tweet 9
  • Punaise des champs : pourquoi cet insecte envahit soudainement les murs et terrasses

    10 partages
    Partage 4 Tweet 3
  • L’autoconsommation : « l’émergence d’un nouveau marché du photovoltaïque »

    17 partages
    Partage 7 Tweet 4

Tendance

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors
Intelligence artificielle

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors

par La rédaction
15 août 2026
0

L’intelligence artificielle fait face à une crise énergétique, provenant d’un embouteillage physique à l’intérieur des puces informatiques...

Carburant aérien durable : H4 Marseille Fos sécurise son CO2 biogénique

Carburant aérien durable : H4 Marseille Fos sécurise son CO2 biogénique

14 août 2026
« Phare à électrons » éclaire une nouvelle physique

« Phare à électrons » éclaire une nouvelle physique

14 août 2026
SwRI étend son installation pour soutenir les tests de technologies hypersoniques et supersoniques

SwRI étend son installation pour soutenir les tests de technologies hypersoniques et supersoniques

14 août 2026
Une technologie de puce acoustique ultra-robuste pour faire progresser les communications 6G et par satellite

Une technologie de puce acoustique ultra-robuste pour faire progresser les communications 6G et par satellite

14 août 2026

Points forts

SwRI étend son installation pour soutenir les tests de technologies hypersoniques et supersoniques

Une technologie de puce acoustique ultra-robuste pour faire progresser les communications 6G et par satellite

Renault 5 E-Tech électrique : le retour gagnant d’une icône populaire

Rénover une façade ancienne avec un bardage bois : une transformation sous conditions

L’haleine plutôt que le sang : un appareil mesure la combustion des graisses dans l’air expiré

Contrôle spin-électrique ciblé des molécules pour les technologies quantiques

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors

Un microscope à capteur quantique éclaire la conception des transistors

15 août 2026
Carburant aérien durable : H4 Marseille Fos sécurise son CO2 biogénique

Carburant aérien durable : H4 Marseille Fos sécurise son CO2 biogénique

14 août 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com