Transformer son smartphone en microscope ultra-puissant

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L’Institut de technologie du Michigan et l’university Washington de St. Louis ont développé une lentille qui pourrait transformer les smartphones en véritable microscopes.

Contexte

Les équipes de chercheurs de ces deux centres de recherche ont développé une lentille en méta-matériaux qui permet de zoomer à l’échelle nanométrique, elle permettrait de visualiser une cellule ou encore un virus. Cette lentille permettrait d’équiper les smartphones pour en faire de véritables microscopes. Cette innovation n’est pas sans rappeler cette puce qui permet de modéliser en 3D en utilisant le capteur photo de son smartphone : voir l’article

Un lentille ultra puissante pour transformer son smartphone en microscope

Fonctionnement

Il est tout d’abord important de rappeler qu’elle est la technologie utilisée actuellement afin de visualiser à des échelles si petite. Cette technologie est celle microscope électronique, en effet les microscopes optiques sont limités par la longueur d’onde delà lumière visible ainsi que par la qualité de la lentille. Si on veut observer des détails plus fins (inférieur à 0.1 µm) il faut diminuer la longueur d’onde.

Pour cela les microscopes électroniques n’utilisent plus la lumière (les photons) mais les électrons qui ont des longueurs d’onde plus petites. On peut ainsi projeter un faisceau d’électrons sur la surface à examiner puis un logiciel en détermine la structure en observant les interactions. D’autres comme les microscopes à effet tunnel utilisent l’effet tunnel, la possibilité pour une particule quantique de traverser un obstacle (ici une pointe qui passe d’atome en atome) afin de capter la présence des électrons de chaque atome pour reconstituer les matériaux observés.

Afin d’atteindre ces précisions record les chercheurs ont décidé de développer une super lentille à partir de méta-matériaux.  Pour cela ils ont travaillé des particules d’argent au niveau nanométrique afin qu’elles laissent passer la  lumière au lieu de la réfléchir. L’objectif étant de permettre au maximum le passage de la lumière.  Cette nouvelle lentille permet d’avoir une résolution d’image inégalée, les chercheurs parlent même d’objets plus petit  que 200 nanomètres visualisés sans pertes de résolution.

Inonder le marché

Les microscopes électroniques sont très chers, ils atteignent des prix dépassant le million d’euro. Les microscopes utilisant des lentilles sont limités par la lumière que ces derniers laissent passer, ainsi avec des lentilles aussi performantes il est possible de créer des microscopes peu chers, compacts et avec une excellente  précision.  Ces appareils pourraient équiper nos objets connectés ou nos smartphones dans les prochaines années.

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A propos de l'auteur

Passionné de sciences et de nouvelles technologies je rédige des articles pour faire partager mon Intérêt pour des domaines tels que #impression 3D , #robotique mais aussi toutes les #innovations qui apparaissent dans le sillage du mouvement #Maker et de la révolution du #DIY.

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