Un film réfléchissant inspiré du papillon pour refroidir les voitures

Des chercheurs chinois ont dévoilé une solution passive innovante pour réduire la consommation énergétique des véhicules : un film de refroidissement coloré inspiré de la structure des ailes d’un célèbre papillon.

Refroidissement passif

Les ailes des papillons morpho sont couvertes de nanostructures qui réfléchissent et courbent la lumière pour produire une couleur bleue vive et brillante lorsqu’elles sont vues sous de nombreux angles. Inspirés par ce phénomène, Wanlin Wang et ses collègues de l’université de Shenzhen ont conçu une fine pellicule fonctionnant d’une façon similaire aux peintures à économie d’énergie, qui n’offrent généralement qu’un éventail restreint de teintes.

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D’une épaisseur de quelques micromètres seulement, leur film comporte trois couches : la première est composée d’un mélange de titane, de silicium et d’oxygène, et les deux autres respectivement d’un verre dépoli spécial (comportant une myriade de minuscules structures lui donnant un aspect givré) et d’un mince miroir argenté.

L’absorption de la lumière augmentant la température d’un matériau, les chercheurs ont agencé les couches de manière à ce qu’elles la diffusent et créent un effet refroidissant. De cette façon, ils ont également pu contrôler suffisamment sa réflexion afin de modifier la couleur du matériau, y compris lorsqu’il est vu de côté, ce qui s’avère inhabituel pour les nanostructures artificielles manipulant la lumière.

Un effet impressionnant

Des expériences ayant impliqué l’exposition d’échantillons de film de plusieurs teintes (rouge, vert, bleu…) à la lumière du soleil pendant environ 7 heures ont montré que la température de l’ensemble d’entre eux s’avérait en moyenne 2 °C inférieure à celle de l’air ambiant. Mais c’est réellement lorsqu’ils ont été placés sur le capot d’une voiture que leur pouvoir de refroidissement est devenu évident (image ci-dessus).

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« Un échantillon de peinture bleue conventionnelle appliqué à un véhicule garé en plein soleil a atteint une température stupéfiante de 75 °C, quand celle de notre film ne dépassait pas 42 °C », explique Wang.

Selon les chercheurs, dont les travaux sont publiés dans la revue Optica, l’utilisation d’un tel revêtement permettrait de réduire considérablement la consommation d’énergie de la climatisation des voitures électriques, augmentant ainsi leur autonomie.