À l'avenir, les objectifs des caméras pourraient être des milliers de fois plus minces et beaucoup moins gourmands en ressources à fabriquer. Chercheurs de l'Université de technologie Chalmers, Suède, présentent maintenant une nouvelle technologie pour fabriquer des matériaux artificiels appelés métasurfaces, qui se composent d'une multitude de nanoparticules en interaction qui, ensemble, peut contrôler la lumière. Ils pourraient avoir une grande utilité dans la technologie optique de demain.

Les métasurfaces peuvent être utilisées pour les composants optiques dans l'électronique portable, capteurs, caméras ou satellites spatiaux. La nouvelle technologie des chercheurs Chalmers pour fabriquer de telles surfaces planes est basée sur un plastique qui est déjà utilisé aujourd'hui pour créer d'autres microstructures.

« Nous avons mis une fine couche de ce plastique sur une plaque de verre et, en utilisant une technique bien établie appelée lithographie par faisceau d'électrons, nous pouvons dessiner des motifs détaillés dans le film plastique, lequel, après développement, formera la métasurface. L'appareil résultant peut focaliser la lumière comme un objectif de caméra normal, mais il est des milliers de fois plus fin et peut également être flexible, " dit Daniel Andrén, un doctorat étudiant au Département de physique de Chalmers et premier auteur de l'article scientifique récemment publié dans la revue ACS Photonique .

Au cours des 10 dernières années, il y a eu une révolution dans l'optique. Les smartphones ont des appareils photo comparables à un reflex numérique, avec des millions de pixels de résolution. Ils traitent la lumière avec de petits, puces informatiques et logiciels avancés, et l'image est recréée à l'aide de petites LED colorées. Ces technologies se sont développées extrêmement rapidement ces dernières années, principalement en raison de composants de circuit plus petits et plus efficaces.

Cependant, les objectifs des appareils photo eux-mêmes n'ont pas autant changé. La majorité des verres actuels sont basés sur les mêmes principes physiques, et comportent les mêmes limitations de base que les premiers prototypes inventés au XVIe siècle. Dans la dernière décennie, cependant, les chercheurs ont commencé à travailler avec des matériaux artificiels, des métasurfaces, qui pourraient remplacer les lentilles d'aujourd'hui.

Actuellement, certains problèmes s'opposent à la fabrication à grande échelle de métasurfaces. Un équipement de pointe est nécessaire pour les fabriquer, et le processus prend du temps. Mais en utilisant la nouvelle méthode des chercheurs de Chalmers, la cadence de production peut être augmentée plusieurs fois par rapport aux techniques de pointe actuelles. La nouvelle technologie utilise des produits chimiques inoffensifs, ainsi que des machines déjà courantes dans les laboratoires de nano-fabrication aujourd'hui, ce qui signifie que davantage de chercheurs pourraient maintenant commencer à étudier les métasurfaces.

"Notre méthode pourrait être une étape vers la production à grande échelle de métasurfaces. C'est l'objectif vers lequel nous travaillons déjà aujourd'hui. Les métasurfaces peuvent nous aider à créer différents effets et offrir diverses possibilités technologiques. Le meilleur est à venir, " dit Ruggero Verre, chercheur au Département de physique de Chalmers et co-auteur de l'article scientifique.