Étude de couleurs structurales : influence de la dimensionnalité sur la diffusion de la lumière dans des cristaux photoniques naturels

    Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences physiques

    Résumé

    Les nanoarchitectures naturelles rencontrées chez le vivant sont des matériaux extrêment sophistiqués. De part leur interaction avec la lumière, ces nanostructures produisent des effets visuels surprenants et inédits. Le phénomène le plus reconnaissable est l'iridescence qui consiste en la modification de la couleur avec l'angle d'observation. Ainsi, dans la cuticule de la punaise indonésienne Calliphara sp., une structure multicouche périodique a été mise en évidence. La réflexion spéculaire de la lumière sur celle-ci crée une coloration métallique et iridescente allant du vert au bleu. Cette nanoarchitecture possède en outre des propriétés d'hygrochromie, c'est-à-dire la faculté de changer de couleur avec le taux d'humidité. De même, dans les écailles présentes sur les élytres du charançon brésilien Entimus imperialis, des cristaux photoniques tridimensionnels ont également été observés. Chaque cristal diffracte la lumière indépendamment. Il s'agit, cependant, d'une structure qualifiée de multi-échelle à l'origine d'une "couleur additive structurale". En effet, la couleur produite est issue de l'interaction de la lumière avec des structures d'échelles différentes, nanométrique et micrométrique. Dans ce cas, le désordre régnant dans l'organisation des cristaux photoniques diffuse la lumière de telle sorte que la réflectance ne soit pas affectée par des changements de l'angle d'observation.
    la date de réponse2011
    langue originaleFrançais
    SuperviseurJean-Francois Colomer (Promoteur), Cedric Vandenbem (Copromoteur), Laurent HOUSSIAU (Jury) & Fernande Frising (Jury)

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