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Posté par Adrien le Mercredi 28/12/2011 à 00:00
Un nouveau matériau pour écrans plats et panneaux solaires
Des chercheurs du laboratoire CRANN de Trinity College Dublin en Irlande, ont récemment publié les résultats de leur recherche concernant un nouveau type de matériaux utilisable dans les cellules solaires, les écrans plats de télévisions, les écrans d'ordinateurs, les écrans à cristaux liquides (Un cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide conventionnel et celles d'un solide cristallisé. On exprime son état par le terme de mésophase.) (LCD), les diodes électroluminescentes (LED) notamment. Tous ces appareils ont un point (Graphie) commun: ils utilisent des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui conduisent l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche...) et sont transparents en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

Aujourd'hui, l'industrie utilise principalement une classe de matériaux transparents qui sont des oxydes conducteurs. Ces matériaux permettent un bon compromis entre la conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage du courant...) et la transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la lumière. Cette notion dépend de la longueur d'onde de la lumière : ainsi, le verre est transparent dans le visible (on voit à...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.). Rappelons que l'électronique moderne est basée sur le concept de conduction par des électrons et des trous, c'est à dire qu'ils font usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de matériaux de type N et P. Le transistor, n'est rien de plus qu'un sandwich de matériaux de type N et P. L'un des oxydes les plus largement utilisés est l'oxyde d'indium-étain. Cependant, ces oxydes conducteurs transparents ont une limitation fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.): ils sont tous des conducteurs d'électricité de type N, c'est-à-dire où la conduction se fait par le mouvement des électrons. L'électricité peut aussi apparaître grâce au mouvement des trous, concept décrivant l'absence d'un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.): il s'agit alors de matériaux de type P.

C'est le manque d'oxyde conducteur transparent de type P de bonne qualité qui a conduit le Professeur Shvets, titulaire de la Chaire de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) Appliquée de Trinity College Dublin, et son équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...), à étudier comment d'autres oxydes pourraient être modifiés pour les rendre simultanément conducteurs électriques et optiquement transparents. Le nouveau matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) créé est à base d'oxyde de chrome (Le chrome est un élément chimique de symbole Cr et de numéro atomique 24.), les modifications étant obtenues par la substitution simultanée de certains des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement...) de chrome et d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) par du magnésium et de l'azote (Table complète - Table étendue). Une demande de brevet protégeant le nouveau matériau a été déposée par le Trinity College Dublin.

Commentant sa découverte, le professeur Shvets se montre prudent en ajoutant qu'il était trop tôt pour savoir si ce matériau aura un usage industriel. Il faut en effet tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord le fabriquer selon des méthodes industrielles comme par exemple la pulvérisation (Le terme de pulvérisation a été introduit en 1975 par J. M. Steele dans sa thèse de doctorat, à l'université Stanford.) cathodique magnétron.

Le nouveau matériau pourrait ouvrir la possibilité de concevoir des transistors transparents qui pourrait amener des écrans télévisés transparents. Il pourrait également être utilisé pour augmenter l'efficacité de certains panneaux solaires, ce qui améliorerait considérablement l'adoption de ces derniers.

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Source: BE Irlande numéro 44 (21/12/2011) - Ambassade de France en Irlande / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /68675.htm