Une équipe internationale de chercheurs a signalé une nouvelle façon de protéger les drones, caméras de surveillance et autres équipements contre les attaques laser, qui peuvent désactiver ou détruire l'équipement. La capacité est connue sous le nom de limitation optique.

L'oeuvre, publié dans la revue Communication Nature , décrit également une manière supérieure de commutation des télécommunications sans l'utilisation d'électronique ; au lieu, ils utilisent une méthode tout optique qui pourrait améliorer la vitesse et la capacité des communications Internet. Cela pourrait supprimer un obstacle au passage des réseaux 4GLTE aux réseaux 5G.

L'équipe a signalé qu'un matériau créé à l'aide de nanotiges de tellure - produit par des bactéries naturelles - est un matériau optique non linéaire efficace, capable de protéger les appareils électroniques contre les éclats de lumière à haute intensité, y compris ceux émis par les lasers domestiques bon marché ciblés sur les avions, drones ou autres systèmes critiques. Les chercheurs décrivent le matériau et ses performances comme un matériau de choix pour les dispositifs optoélectroniques et photoniques de nouvelle génération.

Seamus Curran, professeur de physique à l'Université de Houston et l'un des auteurs de l'article, dit alors que la plupart des matériaux optiques sont synthétisés chimiquement, l'utilisation d'un nanomatériau d'origine biologique s'est avérée moins coûteuse et moins toxique. "Nous avons trouvé moins cher, Plus facile, façon plus simple de fabriquer le matériau, " a-t-il dit. " Nous laissons Mère Nature le faire. "

Les nouvelles découvertes découlent des travaux antérieurs de Curran et de son équipe, travaillant en collaboration avec Werner J. Blau du Trinity College Dublin et Ron Oremland avec le U.S. Geological Survey. Curran a initialement synthétisé les nanocomposites pour examiner leur potentiel dans le monde de la photonique. Il détient une série de brevets américains et internationaux pour ce travail.

Les chercheurs ont noté que l'utilisation de bactéries pour créer les nanocristaux suggère une voie de synthèse respectueuse de l'environnement, tout en générant des résultats impressionnants. "Les mesures optiques non linéaires de ce matériau révèlent la forte absorption saturable et les extinctions optiques non linéaires induites par la diffusion de Mie sur de larges plages temporelles et de longueur d'onde, " ont-ils écrit. " Dans les deux cas, Les particules de te [tellure] présentent une non-linéarité optique supérieure par rapport au graphène. »

Lumière à très haute intensité, telle que celle émise par un laser, peut avoir des effets polarisants imprévisibles sur certains matériaux, Curran a dit, et les physiciens ont recherché des matériaux non linéaires appropriés qui peuvent résister aux effets. Un But, il a dit, est un matériau qui peut réduire efficacement l'intensité lumineuse, permettant de développer un dispositif qui pourrait empêcher les dommages causés par cette lumière.

Les chercheurs ont utilisé le nanocomposite, composé de nanocristaux de tellure élémentaire générés biologiquement et d'un polymère pour construire un interrupteur électro-optique - un dispositif électrique utilisé pour moduler des faisceaux de lumière - qui est immunisé contre les dommages causés par un laser, il a dit.

Oremland a noté que le travail actuel est né de 30 ans de recherche fondamentale, résultant de leur découverte initiale de bactéries respirant le sélénite et du fait que les bactéries forment des paquets discrets de sélénium élémentaire. "De là, c'était un abaissement du tableau périodique d'apprendre que la même chose pouvait être faite avec les oxyanions de tellure, " a-t-il déclaré. " Le fait que le tellure ait une application potentielle dans le domaine de la nanophotonique a été une surprise fortuite. "

Blau a déclaré que les nanotiges de tellure générées biologiquement sont particulièrement adaptées aux applications de dispositifs photoniques dans la plage infrarouge moyenne. "Cette région de longueur d'onde devient un sujet technologique brûlant car elle est utile pour le biomédical, détection environnementale et sécuritaire, ainsi que le traitement au laser et pour ouvrir de nouvelles fenêtres pour les communications par fibre optique et en espace libre."

Les travaux se poursuivront pour étendre le potentiel d'utilisation du matériau dans les commutateurs télécoms tout optique, ce qui, selon Curran, est essentiel pour étendre la capacité à large bande. "Nous avons besoin d'un investissement massif dans la fibre optique, " at-il dit. "Nous avons besoin d'une plus grande bande passante et de vitesses de commutation. Nous avons besoin de commutateurs tout optiques pour le faire. »