La lumière comprimée pourrait révolutionner les nanotechnologies

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Les nanotechnologies sont tellement petites qu’il est impossible d’en distinguer les détails. Même avec les meilleurs microscopes optiques, la résolution est limitée à plusieurs centaines de nanomètres à cause de la diffraction de la lumière. Il est nécessaire de recourir à d’autres méthodes comme le microscope à effet tunnel, ce qui explique que les nanotubes de carbone sont toujours photographiés en gris.

Une nouvelle technique d’imagerie développée par des chercheurs de l’université de Californie à Riverside parvient à utiliser la lumière comprimée pour créer des images détaillées et en couleur à l’échelle du nanomètre. Leur invention a été publiée dans la revue Nature Communications.

Les chercheurs obtiennent une image couleur d’un nanotube de carbone en compressant la lumière, puis en la passant dans un spectromètre après avoir traversé le nanotube. © UC Riverside
Les chercheurs obtiennent une image couleur d’un nanotube de carbone en compressant la lumière, puis en la passant dans un spectromètre après avoir traversé le nanotube. © UC Riverside

Des pixels de seulement six nanomètres

La lumière provient d’une lampe à halogène avec un filament en tungstène. Elle est ensuite compressée dans un nanofil en argent avec quasiment aucune diffusion ni réflexion. La lumière est guidée jusqu’à la pointe du nanofil qui mesure cinq nanomètres, puis est projetée en forme de cône et traverse l’objet à photographier. Les spectres de transmission et de diffusion sont ensuite mesurés pour créer un pixel en couleur d’une taille de six nanomètres. En balayant la zone, les chercheurs parviennent ainsi à constituer une photo en couleur.

Un tel appareil peut avoir d’importantes répercussions pour les nanotechnologies. Il permettra par exemple d’examiner la surface des nanomatériaux, ou encore les circuits électroniques qui sont actuellement gravés à l’échelle du nanomètre dans les processeurs. La possibilité d’obtenir des images en couleur pourrait aussi éclairer la compréhension des scientifiques dans de nombreux autres domaines comme la catalyse ou encore l’optique quantique.

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