De minuscules cristaux changent les règles du mélange express
Les cristaux de pérovskite sont des blocs de construction dans lesquels les atomes de métal et d'halogènes s'assemblent en un réseau ordonné. Remplacez un halogène par un autre, et le cristal se met à émettre une lumière d'une couleur différente. Mais il y a un hic : le chlore et l'iode n'aiment pas voisiner dans le même réseau, et dans les gros cristaux, le mélange se sépare en zones distinctes, comme l'huile et l'eau dans un verre.
Cependant, si l'on prend un cristal de quelques nanomètres à peine — des milliers de fois plus fin qu'un cheveu humain — la donne change. Dans un volume aussi minuscule, le réseau est plus flexible et peut accueillir trois halogènes différents à la fois : le chlore, le brome et l'iode. Les scientifiques l'ont vérifié concrètement en synthétisant plus de trois mille échantillons avec différentes proportions et en mesurant leurs spectres. Il s'avère que les petits cristaux contenant suffisamment de brome restent stables et ne se séparent pas en couches.
Cette découverte est importante pour la pratique : les pérovskites sont déjà utilisées dans les panneaux solaires et les LED, et la possibilité d'ajuster précisément leur couleur et leur efficacité en modifiant simplement la composition est un grand pas en avant. On pourra désormais créer des matériaux aux propriétés souhaitées sans craindre que le mélange ne se décompose avec le temps.
La taille des nanocristaux de pérovskite peut être comparée à l'épaisseur d'une toile d'araignée : si l'on agrandissait le cristal à la taille d'un terrain de football, son épaisseur serait inférieure à un millimètre.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan change de structure en s'adaptant aux stimuli ; les nanocristaux de pérovskite, eux aussi, réorganisent leur réseau avec souplesse pour accueillir différents atomes.