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Vitrages intelligents : des isolants thermiques efficaces et durables

40 % de la consommation totale d’énergie ! Voilà la part à imputer aux bâtiments publics et privés, en Europe. Faire chuter cette consommation, est la tâche à laquelle s’attèlent les scientifiques, avec des recherches sur les nouveaux matériaux, notamment. Un enjeu spécifique est l’élaboration de vitrages bas-émissifs qui, en hiver, isolent les intérieurs chauffés du froid extérieur. Pour concevoir de tels vitrages, la solution la plus performante est le dépôt de couches d’argent d’une dizaine de nanomètres d’épaisseur – soit quelques dizaines de couches atomiques –, au cœur d’empilements multicouches. En pratique, le dépôt est effectué sur la face interne d’un double vitrage.

Miroirs presque parfaits dans l’infrarouge, tout en conservant une grande transparence dans le visible, les couches à l’argent sont des filtres optiques sophistiqués. Mais avec une contrainte : le film d’argent doit être continu et d’épaisseur régulière, même après les traitements thermiques à ≈ 550°C , subis lors de la trempe des vitrages, alors que, dans les empilements, l’argent se retrouve au contact d’oxydes qu’il mouille très mal. Pour pallier ce problème, une des méthodes appropriées est le dépôt entre l’argent et l’oxyde, de couches intermédiaires de métaux de transition, comme le titane. L’équipe « oxydes en basses dimensions », au sein de l’Institut des nanosciences de Paris réfléchit aux relations entre le mouillage des couches à l’argent et la physico-chimie des interfaces, afin de faire en sorte que ces couches soient des isolants thermiques efficaces et durables.

Institut des nanosciences de Paris, CNRS-Université Paris 6