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Piéger la lumière grâce aux ailes de papillons
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Piéger la lumière grâce aux ailes de papillons

Le monde animal est une excellente source d’inspiration en matière d’innovation technologique comme vient de le confirmer une nouvelle étude parue dans la revue Science advances du 18 octobre. Des chercheurs de la California Institute of technnology (Caltech) et de la Karlsruhe Institute of technology (KIT) en Allemagne ont eu l’idée de s’inspirer des ailes de papillons pour améliorer la performance des cellules photovoltaïques utilisées par exemple dans les panneaux solaires.

Or celles d’un papillon noir d’Asie, le Pachliopta aristolochiae leurs ont paru particulièrement adaptées. La pigmentation foncée de ses ailes absorbe fortement la lumière auquel s’ajoutent les propriétés des écailles qui tapissent leurs surfaces. Celles-ci micro et nanostructurées captent très efficacement la lumière du soleil en jouant sur une large gamme d’angles et de longueur d’onde. L’irrégularité de la taille et de la distribution des nanostructures à la surface de l’aile engendre une très faible réflexion de la lumière, quel que soit l’angle. De surcroit, leur structure naturelle faite de crêtes et de trous minuscules offre une bonne stabilité mécanique.

Pour mieux comprendre leur structure optique, les chercheurs ont tout d’abord créé un modèle tridimensionnel des nanostructures à partir d’images microscopiques des ailes du papillon. Puis ils ont calculé leur capacité d’absorption de la lumière. Ils ont ensuite conçu de minces absorbeurs photovoltaïques en silicium imitant la structure des ailes du papillon.

Résultat : une augmentation jusqu’à 200 % de l’absorption lumineuse lorsque les nanotrous des échantillons sont modelés avec un angle de 50 degrés. Des résultats qui peuvent être encore améliorés d’après les chercheurs en les gravant par exemple en forme de pyramide inversée plutôt que cylindrique.
 

Source : Universcience
Crédit : J.M.Garg /Wikimedia

Les ailes de ce papillon noir d'Asie, Pachliopta aristolochiae ou Common rose, inspirent des chercheurs pour améliorer les performances des cellules photovoltaïques.

Piéger la lumière grâce aux ailes de papillons Actualités

Piéger la lumière grâce aux ailes de papillons

Le monde animal est une excellente source d’inspiration en matière d’innovation technologique comme vient de le confirmer une nouvelle étude parue dans la revue Science advances du 18 octobre. Des chercheurs de la California Institute of technnology (Caltech) et de la Karlsruhe Institute of technology (KIT) en Allemagne ont eu l’idée de s’inspirer des ailes de papillons pour améliorer la performance des cellules photovoltaïques utilisées par exemple dans les panneaux solaires.

Or celles d’un papillon noir d’Asie, le Pachliopta aristolochiae leurs ont paru particulièrement adaptées. La pigmentation foncée de ses ailes absorbe fortement la lumière auquel s’ajoutent les propriétés des écailles qui tapissent leurs surfaces. Celles-ci micro et nanostructurées captent très efficacement la lumière du soleil en jouant sur une large gamme d’angles et de longueur d’onde. L’irrégularité de la taille et de la distribution des nanostructures à la surface de l’aile engendre une très faible réflexion de la lumière, quel que soit l’angle. De surcroit, leur structure naturelle faite de crêtes et de trous minuscules offre une bonne stabilité mécanique.

Pour mieux comprendre leur structure optique, les chercheurs ont tout d’abord créé un modèle tridimensionnel des nanostructures à partir d’images microscopiques des ailes du papillon. Puis ils ont calculé leur capacité d’absorption de la lumière. Ils ont ensuite conçu de minces absorbeurs photovoltaïques en silicium imitant la structure des ailes du papillon.

Résultat : une augmentation jusqu’à 200 % de l’absorption lumineuse lorsque les nanotrous des échantillons sont modelés avec un angle de 50 degrés. Des résultats qui peuvent être encore améliorés d’après les chercheurs en les gravant par exemple en forme de pyramide inversée plutôt que cylindrique.
 

Source : Universcience
Crédit : J.M.Garg /Wikimedia

Les ailes de ce papillon noir d'Asie, Pachliopta aristolochiae ou Common rose, inspirent des chercheurs pour améliorer les performances des cellules photovoltaïques.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

21 - COTES-D'OR

Du 8 avril 2017 au 7 janvier 2018
"SAUVAGES"

Lynx boréal, Ours brun, Loup gris, Renard roux et Loutre d'Europe.
Cette nouvelle exposition propose une mise en scène originale adaptée à un public familial. De nombreuses illustrations, schémas, spécimens naturalisés, pièces archéologiques et ostéologiques, témoignages d’experts… apportent des éléments objectifs, de façon claire et synthétique sur ces cinq Mammifères Carnivores. Le visiteur pourra ainsi, en toute connaissance de cause, avoir un avis éclairé sur la place qu’il serait prêt à leur laisser.

Jardin des sciences
Avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville (Parc de l’Arquebuse)
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - GARD

14 avril au 1er mai
"VENEZ VOLER DANS LA GROTTE DE LA SALAMANDRE"

Vivez une expérience extraordinaire : voler en ballon dans une énorme caverne… Embarquer dans l’’Aéroplume, un ballon plus léger que l’’air, mu par la force humaine.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com


40 - LANDES

Du 15 avril au 26 novembre

"L'ART DES CHASSEURS PRÉHISTORIQUES"

A travers cette exposition, la Maison de la Dame propose de découvrir toutes les facettes de l'art des chasseurs préhistoriques.

La Maison de la Dame de Brassempouy
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


70 - HAUTE-SAONE

Du 29 septembre au 22 décembre
"LA SÉGRÉGATION ET LA GLOIRE, LES SOLDATS NOIRS-AMÉRICAINS AU CŒUR DE LA GRANDE GUERRE"

Cette exposition traite de l’engagement des noirs-américains dans la 1ère guerre mondiale. Ces derniers bien que libérés de l’esclavage en 1865 subissaient alors des discriminations économiques et sociales auxquelles s’ajoutaient dans les états du Sud des Etats-Unis, la ségrégation raciale.

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
24 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
www.maisondelanegritude.fr


74 - HAUTE-SAVOIE

Jusqu'au 31 décembre 2018
EXPOSITION TEMPORAIRE
"Sibérie centrale et orientale"

Muséum des Papillons
et Insectes du Château de Faverges

293 chemin de la Vie Plaine
74210 Faverges
07 78 41 33 51
www.museum-faverges.com


81 - TARN

Du 1er décembre au 31 janvier 2018
FESTIVAL DES LANTERNES
Féérie des lumières d'Asie

Chaque soir à la tombée de la nuit, la féérie des lanternes chinoises illumine le site classé du parc Foucaud.
Autour du château, sous les arbres millénaires ornés de lumière, dans les bassins et pièces d'eau, vingt tableaux se succèdent entre pagodes, temples asiatiques, animaux fantastiques, nénuphars et autres pandas.

Parc de Foucaud
Avenue Dom Vaysette
81600 Gaillac
https://festivaldeslanternes-gaillac.fr

Lieux:

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