Institut des
NanoSciences de Paris
insp
insp
5.jpg

Photonique du vivant

  • Serge BERTHIER (Professeur - Université Paris 7)
  • Jacques LAFAIT (Emérite)
  • Ali MCHEIK (Doctorant UPMC, cotutelle Collège de France)
  • Doris GOMEZ (Chargée de recherche CNRS, membre invitée à l’INSP)

Depuis plusieurs années, notre équipe travaille sur les structures photoniques naturelles. Nous avons montré que les surfaces naturelles du vivant (peau, ailes, élytres, plumes, fourrures) ne sont jamais monofonctionnelles mais participent à plusieurs fonctions vitales sans n’en privilégier aucune, et ce avec une grande économie de matériaux. Nous avons d’ores et déjà pu mettre en évidence quelques grandes lois régissant les structures naturelles :

  • La structuration et la complexité de la matière pallie à la pauvreté en matériaux.
  • Le désordre structural assure la multifonctionnalité, l’optimisation en moyenne et la robustesse des effets.

D’un autre coté, lors du développement de dispositifs optiques, comme les panneaux photovoltaïques, héliothermiques, les surfaces d’affichage ou d’éclairage, des revêtements colorés…l’accent est mis prioritairement sur le problème de gestion des flux lumineux, que l’on cherche à optimiser. Avec de tels systèmes cependant, on est souvent amené à répondre à de nombreuses autres contraintes. Ceci requière des connaissances et un savoir faire dans de nombreux domaines de la physique, autres que l’optique ou les matériaux, (chimie, ingénierie, thermique, tribologie…) et conduit souvent à des solutions complexes qui affectent lourdement la fonction principale.

JPEG
Figure 1 : Transfert d’une nanostructure photonique super-hydrophobe (écaille de Papilio Ulysse) sur un substrat de verre.

Nos travaux se répartissent donc suivant trois axes :

  • reproduction de surfaces structurées naturelles par méthodes sol-gel
  • modélisation et visualisation des effets optiques
  • recherche de nouvelles structures et de nouveaux effets sur les structures photoniques hydrophobes, les structures émettrices et les structures photoniques anti-abrasives.

Doris Gomez est membre du CEFE et membre invitée de l’INSP.