Un revêtement transparent ultrafin à base d’or récemment développé, capable de convertir la lumière du soleil en chaleur, est proposé comme solution pour empêcher la formation de buée sur les surfaces en verre telles que celles des lunettes ou des pare-brise.
Le revêtement qui sera bientôt breveté a été créé par des chercheurs de l’ETH Zurich en utilisant des méthodes largement utilisées dans la fabrication, telles que le dépôt en phase vapeur sous vide dans une salle blanche pour déposer de minuscules quantités d’or sur la surface traitée.
Le revêtement est composé d’une seule nanocouche d’or et est considérablement mince, ce qui le rend transparent et flexible. De plus, il absorbe sélectivement la lumière infrarouge.
Le nouveau matériau adopte également une approche qui diffère des méthodes antibuée conventionnelles. Traditionnellement, les surfaces sont recouvertes de molécules qui attirent l’eau, ce qui se traduit par une répartition uniforme de la condensation. C’est ainsi que fonctionnent les sprays antibuée. Mais la nouvelle méthode chauffe plutôt la surface, empêchant ainsi la condensation induite par l’humidité de s’y former en premier lieu. C’est le même principe que celui utilisé pour la lunette arrière d’une voiture.
Le problème avec la façon dont les choses sont faites dans les voitures est que le chauffage électrique est nécessaire, ce qui est inefficace et gaspilleur d’énergie. En revanche, le nouveau revêtement est chauffé passivement et ne nécessite, pendant la journée, aucune source d’énergie supplémentaire.
Minuscules particules d’or
La façon dont le revêtement est conçu implique de minuscules grappes d’or extrêmement fines prises en sandwich entre deux couches ultrafines d’oxyde de titane, un matériau électriquement isolant. En raison de leurs propriétés de réfraction, ces deux couches externes augmentent l’efficacité de l’effet chauffant. De plus, la couche supérieure d’oxyde de titane agit comme une finition qui protège la couche d’or de l’usure. L’ensemble de ce « sandwich » ne mesure que 10 nanomètres d’épaisseur. A titre de comparaison, une feuille d’or ordinaire est douze fois plus épaisse.
Les grappes d’or individuelles se touchent au minimum, ce qui permet à la couche d’or de commencer à conduire l’électricité. Ainsi, en l’absence de lumière solaire, il serait toujours possible d’utiliser l’électricité pour chauffer le revêtement.
« Notre revêtement absorbe une grande partie du rayonnement infrarouge, ce qui le fait chauffer – jusqu’à 8 degrés Celsius », a déclaré le doctorant à l’ETH Iwan Hächler, qui a été l’un des moteurs du développement, dans un communiqué de presse.
Compte tenu des résultats positifs de leurs premiers tests, Hächler et ses collègues vont maintenant développer davantage le revêtement pour d’autres applications. Dans le processus, ils étudieront si d’autres métaux fonctionnent aussi bien que l’or.
Ils pensent qu’en plus des lunettes et des pare-brise, cette méthode antibuée pourrait être utilisée partout où les objets doivent être à la fois chauffés et transparents, comme les fenêtres, les miroirs ou les capteurs optiques.
