Les lentilles très fines pourraient rétrécir les caméras et les écrans holographiques

Un nouveau matériau nanostructuré permet de remplacer les lentilles volumineuses et autres dispositifs optiques par une fine feuille de matériau comme le silicium.

L'avance, décrite dans le journal La science , pourrait permettre de réduire certains objectifs d'appareil photo de qualité professionnelle à l'épaisseur d'une carte de crédit. Cela pourrait également permettre des lunettes holographiques 3D couleur plus légères et plus compactes, le type développé par Microsoft et la société acquise par Google. Saut magique (voir Magic Leap et Microsoft’s New Idea : A Hologram Headset to Rewrite Reality ).

Le travail a été inspiré il y a un an lorsque Google a approché Federico Capasso, professeur de physique appliquée à Harvard, avec un défi. Il avait récemment démontré qu'il pouvait construire des films minces et nanostructurés capables de manipuler la lumière. Les films fonctionnaient bien avec une seule couleur, et Google voulait savoir s'il pouvait faire fonctionner la technologie avec la lumière rouge, verte et bleue, les couleurs nécessaires pour produire des écrans en couleur.

Google affirme que le travail serait particulièrement important pour les travaux liés à Google Glass, mais n'a pas précisé comment (Google a cessé de vendre son appareil Glass car il travaille à l'améliorer - voir Google Glass Is Dead; Long Live Smart Glasses ).

Capasso a un accord avec Google pour ne pas parler des détails des applications possibles, mais affirme que ses matériaux sont utiles pour l'imagerie 3D holographique et la réalité augmentée, dans lesquelles les images générées par ordinateur semblent se superposer au monde réel. La possibilité de manipuler plusieurs couleurs pourrait aider Google à créer une version portable en couleur de la technologie Magic Leap - la version compacte dont elle a fait la démonstration jusqu'à présent n'affiche qu'une image verte.

Un problème avec la plupart des matériaux optiques est qu'ils courbent la lumière de différentes longueurs d'onde à des angles différents - la raison pour laquelle les prismes créent des arcs-en-ciel. Cela rend difficile la production d'images claires dans un appareil photo, par exemple, car toutes les longueurs d'onde de la lumière ne sont pas focalisées au même endroit. Il est possible de corriger le problème, mais cela implique d'ajouter des lentilles supplémentaires, c'est pourquoi les lentilles haut de gamme utilisées par les professionnels sont si volumineuses.

Capasso et ses collègues ont trouvé des moyens de faire plier toutes les longueurs d'onde sous le même angle. On sait depuis longtemps que vous pouvez produire des motifs ultrafins dans une feuille de métal, ou dans un autre matériau, qui diviseront la lumière en différentes couleurs comme le fait un prisme. Capasso a découvert que la variation de ce motif à l'échelle nanométrique de manière précise provoque la courbure de la lumière de trois longueurs d'onde différentes au même angle. Son dispositif expérimental manipule les longueurs d'onde infrarouges, mais les principes pourraient également être adoptés pour les longueurs d'onde visibles, de sorte que la lumière entrant dans la fine feuille de matériau puisse rester blanche au lieu d'être divisée en arc-en-ciel. Pourtant, la lumière sort sous un angle différent de celui dans lequel elle est entrée. Le résultat final est la capacité de manipuler la lumière à l'aide de matériaux très fins.

cacher