Des physiciens de l'Université nationale australienne (ANU) ont mis au point de minuscules lames translucides capables de produire deux images très différentes en manipulant la direction dans laquelle la lumière les traverse.

Lorsque la lumière passe à travers la diapositive, une image de l'Australie peut être vue, mais lorsque vous retournez la diapositive et regardez à nouveau, une image de l'opéra de Sydney est visible. La paire d'images créée n'est qu'un exemple d'un nombre inexploité de possibilités.

La capacité de produire deux images distinctement différentes est possible grâce à la capacité des scientifiques de l'ANU à contrôler la direction dans laquelle la lumière peut et ne peut pas se déplacer à l'échelle nanométrique. Le développement pourrait ouvrir la voie à de nouveaux appareils basés sur la lumière qui pourraient conduire à un Internet plus rapide, moins cher et plus fiable. Il pourrait également servir de base à de nombreuses technologies de demain.

Développée en collaboration avec des collègues de Chine, d'Allemagne et de Singapour, la nouvelle technologie utilise des nanoparticules, si petites qu'environ 12 000 d'entre elles peuvent tenir dans une section transversale d'un cheveu humain. Ces minuscules particules sont disposées en motifs uniques sur les lames.

"Les particules contrôlent le flux de lumière comme les panneaux de signalisation contrôlent la circulation sur une route très fréquentée en manipulant la direction dans laquelle la lumière peut ou ne peut pas se déplacer", a déclaré le chef de projet, le Dr Sergey Kruk.

"Certaines particules permettent à la lumière de circuler de gauche à droite uniquement, d'autres de droite à gauche ou la voie peut être bloquée dans les deux sens."

Le Dr Lei Wang, de l'Université du Sud-Est en Chine, déclare que "bien que le but de ces images soit principalement artistique, elles démontrent le potentiel de cette nouvelle technologie".

"Dans les applications du monde réel, ces nanoparticules peuvent être assemblées en systèmes complexes qui contrôleraient le flux de lumière de manière utile, comme dans les infrastructures de communication de nouvelle génération."

Selon le Dr Kruk, la capacité de contrôler le flux de lumière à l'échelle nanométrique garantit que la lumière "va là où elle est censée aller et ne va pas là où elle n'est pas censée aller".

"Nous échangeons d'énormes quantités d'informations à l'aide de la lumière. Lorsque vous passez un appel vidéo, par exemple, d'Australie vers l'Europe, votre voix et votre image sont converties en courtes impulsions de lumière qui parcourent des milliers de kilomètres à travers une fibre optique sur les continents. et les océans », a déclaré le Dr Kruk, du Centre de physique non linéaire de l'ANU.

"Malheureusement, lorsque nous utilisons les technologies actuelles basées sur la lumière pour échanger des informations, de nombreux effets parasites peuvent se produire. La lumière peut être dispersée ou réfléchie, ce qui compromet votre communication."

"En garantissant que la lumière circule exactement là où elle doit circuler, nous résoudrions de nombreux problèmes avec les technologies actuelles."

Selon le Dr Kruk, le développement de nombreuses technologies de demain dépendra fortement de notre capacité à contrôler la lumière à petite échelle.

"Un large déploiement de minuscules composants capables de contrôler le flux de lumière pourrait potentiellement apporter des changements technologiques et sociaux similaires aux transformations provoquées dans le passé par le développement de minuscules composants qui contrôlent le flux d'électricité, appelés diodes et transistors, " il a dit.

"Le contrôle du flux d'électricité à l'échelle nanométrique est ce qui nous a finalement apporté les ordinateurs et les smartphones modernes. Il est donc passionnant d'envisager le potentiel de notre technologie émergente pour contrôler le flux de lumière."

La recherche est publiée dans Nature Photonics . + Explorer plus loin

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