Des chercheurs de disciplines telles que la biologie, génie mécanique, ou les pharmaceutiques utilisent des éléments nanométriques pour leurs projets (nano correspond à un milliardième de mètre). La manipulation de ces composés nécessite des outils d'une extrême précision et des mesures de haute précision.

Le travail professionnel de Rodolfo Cortés Martínez, membre du Centre de Recherche Scientifique et d'Enseignement Supérieur (CICESE) de Monterrey, au nord du Mexique, répond à ces besoins. Il a développé un procédé de mesure basé sur l'interférence de champs évanescents en champ lointain.

"Il s'agit d'une technique non invasive capable de mesurer des objets ou des composés de dimensions nanométriques sans causer de dommages. Un objet à mesurer est placé entre les sources lumineuses et la séparation entre elles est considérée. Ensuite, nous quantifions les franges générées par leur périodicité et prenons compte de notre distance d'observation afin que nous puissions déterminer les diamètres et les épaisseurs des objets susceptibles d'être endommagés en utilisant d'autres instruments mécaniques.

"Une autre façon d'y parvenir est d'utiliser une seule source de lumière au lieu de deux, placer des objets spécifiques dessus afin qu'ils diffusent la lumière et capturent son chevauchement avec une caméra spécialisée. Les franges d'interférence nous donnent une mesure des dimensions ou de la séparation entre les objets immergés dans le champ lumineux."

L'application de techniques interférométriques pour détecter le déplacement relatif d'objets à l'échelle nanométrique consiste à déplacer une fibre optique effilée plus près d'un échantillon. Pour faire ce genre d'approche à ces échelles, une série d'étapes mécaniques est nécessaire, "qui utilise une vis micrométrique se fermant à une distance d'un micron, environ 300 nanomètres, pour laquelle nous avons développé une technique optique basée sur l'interférence lumineuse qui nous donne une mesure d'approximation à la surface de la pointe de ce que nous voulons caractériser.

"Notre technique utilise la réflexion de la lumière à travers la pointe d'une fibre optique, et la réflexion provoque une interférence avec elle-même dans l'espace. Cette lumière est captée par une caméra spécialisée et nous montre le schéma d'interférence des deux sources de lumière, et puis l'approche de ces bandes est la valeur que nous pouvons rechercher. "

Cette technique a été utilisée dans un projet commun entre le Groupe NanoOptique du CICESE Monterrey et Héctor Rafael Siller Carrillo de l'Institut Technologique d'Etudes Supérieures de Monterrey (ITESM), qui a été complétée par la logique dite floue; la combinaison des deux systèmes a été utilisée pour un appareil appelé microscope à champ proche.

Le spécialiste de l'optique dit que la technique a abouti à une publication qui décrit comment deux sources lumineuses ont été créées à la surface d'un prisme, pour que la lumière qui se diffuse en surface soit captée loin de la surface à l'aide d'une caméra, de sorte que la superposition de franges d'interférence lumineuse donne à nouveau l'information nécessaire à la mesure.

Cortés Martínez a été formé scientifiquement dans la branche de l'optique à l'échelle nanométrique qui est basée sur l'étude des processus d'interaction avec la lumière.

Il note que les techniques de métrologie, qui nécessitent une approche nanométrique ou non invasive, comprennent des spécialités telles que le génie mécanique, mesurer avec précision l'usure des outils mécaniques, parmi de nombreuses autres applications.

Les projets qui ont utilisé la technique ont conduit à la publication de deux articles scientifiques dans des revues internationales.