Force optique améliorée. Lorsque la lumière pénètre dans le guide d'ondes en métamatériau, les photons (jaunes) sont piégés pour se déplacer d'un côté. Ici, l'action est visualisée par les rotors (vert). Lorsque tous les photons sont assemblés du même côté, la force optique (bleu) entre les guides d'ondes est fortement augmentée. Les courbes (rouges) montrent comment la lumière s'est déplacée du milieu vers le côté des guides d'ondes. Crédit :Sophie Viaene, Lana Descheemaeker et Vincent Ginis.
La lumière est constituée d'un flux de photons. Si deux guides d'ondes - câbles pour la lumière - sont côte à côte, ils s'attirent ou se repoussent. L'interaction est due à la force optique, mais l'effet est généralement extrêmement faible. Des physiciens de l'Université de technologie Chalmers et de l'Université libre de Bruxelles ont maintenant trouvé une méthode pour améliorer considérablement la force optique. La méthode ouvre de nouvelles possibilités au sein de la technologie des capteurs et des nanosciences. Les résultats ont été publiés récemment dans Lettres d'examen physique .
Pour que la lumière se comporte d'une manière complètement nouvelle, les scientifiques ont étudié des guides d'ondes constitués d'un matériau artificiel pour tromper les photons. Le matériau spécialement conçu fait que tous les photons se déplacent d'un côté du guide d'ondes. Lorsque les photons d'un guide d'ondes à proximité font de même, une collection de photons se rassemble soudainement très étroitement. Cela augmente la force entre les guides d'ondes jusqu'à 10 fois.
"Nous avons trouvé un moyen de tromper les photons afin qu'ils se regroupent sur les côtés intérieurs des guides d'ondes. Les photons ne préfèrent normalement pas la gauche ou la droite, mais notre métamatériau crée exactement cet effet, " dit Philippe Tassin, Professeur agrégé au Département de physique de l'Université de technologie Chalmers.
Philippe Tassin et Sophie Viaene à Chalmers et Lana Descheemaeker et Vincent Ginis à l'Université libre de Bruxelles ont développé une méthode pour utiliser la force optique d'une manière complètement nouvelle. Ça peut, par exemple, être utilisé dans des capteurs ou pour piloter des nanomoteurs. À l'avenir, de tels moteurs pourraient être utilisés pour trier des cellules ou séparer des particules dans la technologie médicale.
« Notre méthode ouvre de nouvelles opportunités pour l'utilisation de guides d'ondes dans une gamme d'applications techniques. " dit Vincent Ginis, professeur assistant au Département de physique de l'Université libre de Bruxelles.
