Nanophotonique thermochromique pour le contrôle de l'émission thermique

Dans cette thèse, nous proposons des solutions innovantes pour la gestion thermique en utilisant le dioxyde de vanadium (VO₂), un matériau à transition de phase métal-isolant (MIT), afin de concevoir des revêtements multicouches dont les propriétés radiatives sont entièrement pilotées par la température, sans nécessiter d'apport d'énergie externe.Après avoir étudié la validité de la loi de Kirchoff pour prédire l'émission thermique de structures anisothermes, nous proposons une conception innovante de vitrage à base de VO₂ pour répondre à la problématique de la gestion thermique des bâtiments. Ce vitrage, auto-régulé par l'effet de serre et la présence de VO₂, présente d'excellentes performances en termes d'isolation thermique tout en conservant de bonnes propriétés de transmission dans le visible.Ensuite, nous avons conçu, fabriqué et caractérisé un revêtement multicouche à base de VO₂ pour la réalisation de commutateurs thermiques. Ce revêtement présente une émissivité infrarouge inverse à celle du VO₂ massif et est capable d'émettre un flux de chaleur important au-dessus de la température critique du VO₂, tout en en émettant beaucoup moins en dessous de cette température. Ce type de commutateur à émissivité différentielle positive ouvre la voie à de nombreuses applications dans les domaines du refroidissement radiatif et de la protection thermique.