L’effet plasmo-électrique ou comment convertir la lumière en électricité
Des chercheurs de l’Institut AMOLF aux Pays-Bas et de l’Institut de technologie de Californie (CalTech) ont découvert une nouvelle méthode pour convertir la lumière en un potentiel électrique basée sur l’utilisation de nanocircuits métalliques sculptés. Ces nanocircuits seraient capable de capturer et de convertir la lumière de manière efficace en un potentiel électrique égal à 100 millivolts.
Publiée le jeudi 30 octobre dans la revue Science, cette étude expose la découverte de l’effet plasmo-électrique permettant de générer un potentiel électrique par l’exploitation de la lumière.
Concrètement, les particules métalliques de cuivre, d’or ou d’argent sont connues pour leur spectre coloré en réaction à la lumière. Ces particules peuvent en effet, lorsqu’elles sont exposées à la lumière, être converties en oscillation de plasmons lumineux (électrons libres dans le métal), conduisant ainsi à une forte absorption et diffusion de la lumière.
Ce processus d’absorption de lumière dans des nanostructures métalliques créés artificiellement pourrait alors, selon l’équipe AMOLF-Caltech, créer un potentiel électrique négatif ou positif en fonction de la couleur de la lumière appliquée. Inspirés par ce constat, ces chercheurs ont mis au point par la suite des nanocircuits métalliques composés d’un réseau de trous de 100 nanomètres de diamètre dans un film d’or de 20 nanomètres d’épaisseur.
Lors de l’irradiation de ces circuits avec une lumière laser, des potentiels négatif (-100 mV) pour la lumière bleue et positif (+100 mV) pour la lumière rouge ont ainsi été mis en évidence. Des résultats qui démontrent que la lumière génère des variations de température entraînant de façon thermodynamique, l’échange de charges électriques sur les circuits.
Une découverte prometteuse mais reste pour l’instant à un stade expérimental ne permettant pas encore d’exploiter l’énergie électrique générée. Comme le souligne finalement Albert Polman, chef de l’AMOLF, « ceci est un tout nouveau moyen de convertir la lumière en électricité. Nous avons montré que nous pouvons créer une tension. La prochaine étape est de voir si nous pouvons également recueillir le courant et produire de l’électricité« .
Crédits photo : Amolf/Tremani
