Des films minces hybrides pour des fenêtres intelligentes

Le dioxyde de vanadium (VO2) est un matériau thermochrome particulièrement intéressant car ses propriétés optiques changent en fonction de la température. En dessous de 68°C, il laisse passer les rayonnements infrarouges provenant du soleil qui réchauffent les bâtiments, mais au-delà de cette température, il bloque ces rayonnements. Cette capacité en fait donc un candidat prometteur pour développer des fenêtres intelligentes capables de réguler naturellement la température des bâtiments. Dans cette étude menée en collaboration avec une équipe de recherche de l’Université Charles de Prague, de l’Université de Cadix et de l’Institut FEMTO-ST de Besançon, les équipes de recherche de l’UMONS ont enrichi des films minces de VO2 avec des nanoparticules d’or ou de nitrure de zirconium (ZrN) pour améliorer leurs performances. Les résultats montrent que les nanoparticules renforcent la capacité du matériau à contrôler la lumière infrarouge. Plus remarquable encore, lorsque les nanoparticules d’or sont intégrées « dans le film », la température de transition chute à environ 35°C, proche de la température ambiante. Ces matériaux hybrides conservent leurs propriétés après de nombreux cycles thermiques, ouvrant la voie à des vitrages économes en énergie pour les bâtiments de demain.

• Grégory Savorianakis, Boursier FRIA FNRS (2020-2024), Plasma-Surface Interaction Chemistry (ChIPS), Research Institute for Materials Science and Engineering, UMONS
• Stephanos Konstantinidis, Directeur de recherches FNRS, ChIPS, Research Institute for Materials Science and Engineering, UMONS Et al.

« Optical and electrical properties of thermochromic VO2 thin film combined with Au or Zr-containing compounds nanoparticles », Optics and Laser Technology, septembre 2025.