Un type d'onde lumineuse jusqu'alors inconnu a été découvert par des chercheurs, basé sur les travaux pionniers d'un scientifique écossais du XIXe siècle.

Les équations développées par le mathématicien et physicien renommé James Clerk Maxwell ont aidé à révéler comment les cristaux peuvent être manipulés pour produire une forme distinctive d'onde lumineuse.

Les phénomènes, récemment nommés ondes de Dyakonov-Voigt, pourraient avoir une gamme d'applications utiles, tels que l'amélioration des biocapteurs utilisés pour le dépistage des échantillons de sang ou le développement de circuits à fibres optiques qui transfèrent les données plus efficacement.

Des scientifiques et des ingénieurs de l'Université d'Édimbourg et de l'Université d'État de Pennsylvanie ont fait cette découverte en analysant comment la lumière, qui se déplace sous forme d'ondes, interagit avec certains cristaux naturels ou artificiels.

Ils ont découvert que les ondes de Dyakonov-Voigt sont produites dans une région spécifique - connue sous le nom d'interface - où les cristaux rencontrent un autre matériau, comme de l'huile ou de l'eau. Ces ondes ne peuvent être produites qu'à l'aide de certains types de cristaux dont les propriétés optiques dépendent du sens dans lequel la lumière les traverse, disent les chercheurs.

L'équipe a identifié les propriétés uniques des vagues à l'aide de modèles mathématiques intégrant des équations développées par James Clerk Maxwell. Depuis le milieu des années 1800, la recherche sur la façon dont la lumière interagit avec les cristaux s'est appuyée sur les travaux de Maxwell, qui a étudié à l'Université d'Édimbourg dès l'âge de 16 ans.

Ondes Dyakonov-Voigt, du nom de deux éminents scientifiques, diminuent à mesure qu'ils s'éloignent de l'interface - un processus appelé désintégration - et ne se déplacent que dans une seule direction, l'équipe a trouvé. D'autres types d'ondes dites de surface se désintègrent plus rapidement et se déplacent dans plusieurs directions.

Dr Tom Mackay, de l'École de mathématiques de l'Université d'Édimbourg, qui ont conjointement dirigé l'étude, a déclaré : « les ondes de Dyakonov-Voigt représentent un pas en avant dans notre compréhension de la façon dont la lumière interagit avec des matériaux complexes, et offrent des opportunités pour une gamme d'avancées technologiques."

L'étude est publiée dans Actes de la Royal Society A .