Les chercheurs brouillent les frontières entre la science et l'art en montrant comment un laser peut être utilisé pour créer des chefs-d'œuvre artistiques d'une manière qui reflète les peintures et les pinceaux classiques. La nouvelle technique crée non seulement des traits de couleur semblables à de la peinture sur le métal, mais offre également un moyen de modifier ou d'effacer les couleurs.

"Nous avons développé un moyen d'utiliser un laser pour créer une couleur localisée sur une toile métallique en utilisant une technique qui chauffe le métal au point où il s'évapore, " a déclaré le chef de l'équipe de recherche Vadim Veiko de l'Université ITMO en Russie. " Avec cette approche, un artiste peut créer des œuvres d'art miniatures qui transmettent une signification complexe non seulement à travers la forme et la couleur, mais également à travers diverses microstructures induites par laser sur la surface."

Dans Optique , Le journal de l'Optical Society (OSA), Veiko et ses collègues montrent que leurs nouveaux outils laser peuvent être utilisés pour créer des peintures colorées uniques, y compris une version miniature de la peinture de Van Gogh "La nuit étoilée".

"Nous espérons que la peinture au laser attirera l'attention des artistes modernes et conduira à la création d'un tout nouveau type d'art, ", a déclaré Yaroslava Andreeva, membre de l'équipe de recherche. "L'approche peut également être utilisée pour la conception moderne et pour créer des marques de couleur sur divers produits."

Peindre avec la lumière

La nouvelle étude s'appuie sur des travaux antérieurs dans lesquels les chercheurs ont étudié comment utiliser des lasers pour créer de la couleur sur le titane et l'acier inoxydable. "Nous voulions faire plus que proposer une large palette de couleurs stables, " a déclaré Galina Odintsova, un membre de l'équipe de recherche. "Ainsi, nous avons travaillé pour créer un outil pratique pour les appliquer plus comme un pinceau d'artiste."

Pour la nouvelle technique, les chercheurs chauffent le métal à un point où il commence à s'évaporer, bien plus haut que les températures de fusion utilisées dans les approches développées précédemment. Quand le métal refroidit, un film extrêmement mince d'oxyde métallique se forme. La lumière réfléchie par la surface métallique et le dessus du film d'oxyde interfèrent d'une manière qui produit des couleurs différentes selon l'épaisseur du film.

"Augmenter suffisamment la plage de chauffage du laser pour créer le processus d'évaporation rend nos traits de couleur réversibles, réinscriptible, effaçable et beaucoup plus efficace, " a déclaré Odintsova. "Notre vitesse de marquage est plus de 10 fois plus rapide qu'auparavant."

Couleur effaçable

Les chercheurs ont utilisé un système de fibre d'ytterbium nanoseconde équipé d'un scanner galvanométrique pour créer des traits qui combinent relief de surface et effets optiques, créer neuf couleurs de base. Un deuxième passage du laser à une vitesse de balayage plus rapide peut effacer ou changer la couleur d'une zone. Ils ont montré que la couleur de surface des zones effacées était indiscernable d'une surface non traitée et que les couleurs pouvaient être effacées et réécrites plusieurs fois sans affecter la couleur résultante.

Ils ont fait la démonstration du nouveau pinceau laser en l'utilisant pour créer une version 3 X 2 pouces de "Starry Night" en seulement 4 minutes. Ils ont également réalisé des illustrations originales pour démontrer le mélange et l'effacement des couleurs. Les chercheurs soulignent que les images réalisées à l'aide de cette approche de peinture au laser sont extrêmement résistantes aux environnements difficiles et aux produits chimiques et ne nécessitent aucun type de stockage spécial.

Les chercheurs aimeraient incorporer leurs nouvelles capacités de peinture au laser dans un outil portable qui pourrait être utilisé un peu comme un stylo ou un pinceau pour créer des images ou des dessins colorés sur des métaux ou des feuilles métalliques. L'approche pourrait également être utilisée pour ajouter des matériaux nanostructurés et hybrides ou des réseaux de surface périodiques pour obtenir une variété d'effets optiques.