Une équipe de chercheurs de l’EPFL, en collaboration avec Tokyo Tech, a annoncé une innovation dans le domaine de la photoconductivité. Leur méthode, utilisant un laser femtoseconde pour imprimer des circuits sur du verre de tellurite, pourrait un jour servir à produire de l’énergie.
Des scientifiques de l’EPFL proposent un moyen innovant de créer des circuits photoconducteurs, en les imprimant directement sur une surface en verre à l’aide d’un laser femtoseconde. Transparente à la lumière et nécessitant un seul matériau, cette nouvelle technologie pourrait un jour servir à produire de l’énergie.
Innovation en photoconductivité
Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont récemment proposé une méthode permettant de créer des circuits photoconducteurs d’une manière inédite.
En utilisant un laser femtoseconde, ils ont réussi à imprimer ces circuits directement sur une surface en verre. Cette technologie, qui se distingue par sa transparence à la lumière et l’utilisation d’un seul matériau, pourrait potentiellement être utilisée pour la production d’énergie solaire.
Le verre de tellurite sous la lumière
Lorsque le verre de tellurite est exposé à une lumière laser femtoseconde, il subit une transformation remarquable. Gözden Torun du Laboratoire Galatea, avec l’appui de scientifiques de Tokyo Tech, a observé que sous l’effet de cette lumière, les atomes du verre se réorganisent, formant des cristaux nanométriques de tellure et d’oxyde de tellure. Ces matériaux semi-conducteurs, gravés précisément dans le verre là où il a été exposé au laser, pourraient permettre la production d’électricité lorsqu’ils sont exposés à la lumière du jour.
Yves Bellouard, directeur du Laboratoire Galatea, souligne l’importance de cette découverte : « Le tellure étant semi-conducteur, nous nous sommes demandés s’il était possible d’imprimer des motifs durables sur la surface du verre de tellurite capables d’induire de l’électricité de manière fiable en cas d’exposition à la lumière, et il s’est avéré que oui ».
Cette technique ne nécessite aucun matériau supplémentaire, se contentant du verre de tellurite et d’un laser femtoseconde pour fabriquer un matériau photoconducteur actif.
Des résultats prometteurs
L’équipe de l’EPFL, en collaboration avec Tokyo Tech, a apporté son expertise en matière de technologie laser femtoseconde pour modifier le verre et analyser l’effet du laser. Après avoir imprimé un motif linéaire simple sur la surface d’un verre de tellurite de 1 cm de diamètre, Gözden Torun a démontré que ce dernier pouvait générer un courant en cas d’exposition à la lumière UV et au spectre visible, et ce, de manière fiable pendant des mois.
Yves Bellouard exprime son enthousiasme : « C’est formidable, nous transformons localement le verre en semi-conducteur à l’aide de la lumière. Nous transformons essentiellement des matériaux en quelque chose d’autre, ce qui se rapproche peut-être du rêve de l’alchimiste. »
En synthèse
La recherche menée par l’EPFL et Tokyo Tech représente un pas significatif dans le domaine de la photoconductivité. La capacité de transformer le verre de tellurite en un matériau semi-conducteur à l’aide d’un laser femtoseconde ouvre des perspectives fascinantes pour l’avenir des technologies énergétiques et des capteurs.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la photoconductivité ?
La photoconductivité est un phénomène où la conductivité électrique d’un matériau augmente en réponse à l’exposition à la lumière.
Comment fonctionne le laser femtoseconde ?
Un laser femtoseconde émet des impulsions de lumière extrêmement courtes, de l’ordre de la femtoseconde (10^-15 seconde), permettant de modifier les matériaux avec une précision extrême sans les endommager.
Quels sont les avantages de cette nouvelle technologie ?
Cette technologie offre la possibilité de créer des circuits photoconducteurs sans matériaux supplémentaires, uniquement avec du verre de tellurite et un laser, tout en étant transparente et potentiellement intégrable dans des dispositifs existants.
Quel est le rôle du verre de tellurite dans cette découverte ?
Le verre de tellurite sert de substrat sur lequel les circuits photoconducteurs sont imprimés. Il est transformé en semi-conducteur lorsqu’il est exposé au laser femtoseconde.
Quelles sont les applications potentielles de cette technologie ?
Les applications potentielles incluent la production d’énergie solaire, la création de capteurs de lumière plus efficaces et l’intégration dans des dispositifs électroniques transparents.
Références
Légende illustration : Un circuit photoconducteur, imprimé directement sur une surface en verre à l’aide d’un laser femtoseconde – 2024 EPFL / Lisa Ackermann – CC-BY-SA 4.0
Article : « Formation Mechanism of Elemental Te Produced in Tellurite Glass Systems by Femtosecond Laser Irradiation » – DOI: https://doi.org/10.1002/adma.20221044
