Une équipe de chercheurs de l'Université PSL, Université Harvard et Université chinoise du pétrole, a développé un moyen de visualiser les déplacements 3D microscopiques d'objets ou d'événements en mouvement sur de grandes surfaces. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe expose sa technique et propose des utilisations possibles.

La façon typique de capturer le mouvement d'une minuscule particule en mouvement consiste à en prendre des instantanés successifs, puis à les exécuter l'un après l'autre comme une vidéo. Un inconvénient de cette approche est la perte de résolution lors de la tentative d'obtenir une vue plus proche de l'action. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé un moyen de contourner ce problème en capturant des informations concernant les taches qui se produisent lorsqu'un objet se déplace. mouchetures, dans ce scénario, fait référence au déplacement de particules dans la zone environnante.

La technique développée par l'équipe consiste à tirer un laser sur un échantillon, puis à capturer les taches qui se produisent lorsque la lumière rebondit sur les particules en mouvement autour d'un objet, puis traverse un diaphragme puis se dirige vers une caméra. Pour montrer leurs idées, les chercheurs ont rempli une petite fenêtre à double vitrage avec du matériau colloïdal. Le matériau colloïdal entre les deux vitres a ensuite été laissé à sécher, ce qui l'a fait durcir. Prochain, les chercheurs ont injecté de l'air pour créer une pression dans le colloïde durci. Cela a entraîné la formation de fissures similaires à celles observées lorsque les flaques de boue sèchent.

Des recherches antérieures ont montré que lorsque des fissures se forment dans de tels matériaux, leurs actions se répercutent les unes sur les autres - une fissure peut produire une pression, par exemple, poussant une autre fissure pour changer sa direction pendant qu'elle continue à se former. Parce que ces fissures sont importantes dans les applications du monde réel, les scientifiques et les ingénieurs aimeraient en savoir plus sur les interactions qui se produisent. À cette fin, les chercheurs ont tiré un laser à travers le colloïde à un angle, résultant en une lumière diffuse et rétrodiffusée. Pour capturer le mouchetage résultant, ils ont placé des diaphragmes devant et derrière la fenêtre avec des lentilles juste derrière eux. La lumière des lentilles se frayait ensuite un chemin jusqu'aux caméras situées de part et d'autre de l'appareil. En analysant la lumière qui se dirigeait vers les caméras, les chercheurs ont pu capturer les mouchetures, qui a révélé plus sur les interactions entre les fissures au fur et à mesure qu'elles se développaient.

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