Bientôt, les vitres de nos fenêtres pourraient tout à la fois jouer les stores et les climatiseurs. Elles ne laisseraient en effet entrer que les quantités de lumière et de chaleur strictement souhaitées. Comment ? Grâce aux cristaux liquides cholestériques et à leurs étonnantes propriétés sur lesquelles travaille l'équipe de Michel Mitov du Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (Cemes) de Toulouse. Découverts au cours du XIX^e siècle dans des dérivés du cholestérol, ce sont eux qui donnent sa couleur verte irisée à la carapace du scarabée cétoine ou que l'on trouve dans les thermomètres frontaux. Ils

réfléchissent la lumière de façon sélective grâce à l'organisation particulière de leurs molécules : des bâtonnets parallèles les uns aux autres et disposés en hélice. C'est sa torsion – aussi appelée « pas » –, plus ou moins importante, qui détermine la partie de la lumière qui est réfléchie. Par exemple, le pas de l'hélice des cristaux de la carapace du scarabée est tel que celle-ci ne renvoie que la lumière verte. Ce sont ces cristaux cholestériques que les chercheurs toulousains sont allés chercher pour réaliser des vitrages « intelligents ». Certes, des vitrages à opacité variable existent déjà dans le commerce, mais ils se contentent de diffuser la lumière dans toutes les directions, y compris vers l'intérieur : il n'est pas possible de procéder à un tri des rayons lumineux qui pénètrent dans la pièce. Ces  vitrages n'empêchent donc pas la chaleur d'entrer. Les cristaux liquides cholestériques, eux, font ce travail. Néanmoins, les cholestériques usuels ne réfléchissent qu'une fraction limitée des rayons. Afin de moduler la lumière et la chaleur, il faut pouvoir en réfléchir plus. La solution : un film mince, placé entre les deux plaques de verre de la vitre, constitué d'une succession d'hélices à la torsion de plus en plus importante. On obtient alors un gradient du pas des hélices qui renvoie une collection de rayons lumineux vers l'extérieur. Et ce sont les plus énergétiques – certains rayons visibles et les infrarouges – qui seront les premiers visés. Il suffit ensuite d'appliquer un courant électrique qui détruit les hélices, pour rendre le vitrage transparent et laisser entrer la lumière. Le vitrage redevient réflecteur lorsque la tension est coupée. Dans le cadre d'un contrat européen¹, le Cemes collabore avec le fabricant de verre espagnol DUNA-GVC qui déjà, teste le procédé sur de grandes surfaces. Et bientôt peut-être, nous n'aurons plus besoin de nos climatiseurs ou de stores : il suffira de régler les vitres des fenêtres !

Stéphanie Belaud