Représentation schématique d'une nano-antenne © Busson, Rolly, Stout, Bonod, Bidault
La lumière, celle qui nous vient du soleil, lors d’une belle journée d’été, est une onde , tout comme les ondes radio sont de la « lumière » que les antennes de nos téléphones portables amplifient, de la lumière invisible pour nos sens imparfaits.
Puisque la lumière est une onde, il devrait être possible de mettre au point des antennes capables d'amplifier le signal lumineux de la même façon que les antennes de nos téléviseurs ou de nos postes de radio FM, captent les ondes.
Le problème avec la lumière "courante", celle qui est visible par nos yeux, est qu’elle oscille et ondule un million de fois plus rapidement que les ondes radio.
Pour « recevoir » la lumière, il faut fabriquer des antennes très petites de l'ordre du nanomètre pour capter ces ondes lumineuses très rapides. Les nano technologies nous permettent enfin de construire l’équivalent d'une antenne élémentaire, de type dipolaire par exemple, dans l’infiniment petit. Une antenne constituée de deux particules, mille fois plus petites qu'un cheveu humain entoure un "émetteur à lumière".
Pour la première fois, les chercheurs des Instituts Langevin et Fresnel ont mis au point une telle nano-antenne « bio-inspirée », elle simple et facile à manipuler.
Comment ça marche ? Sur de courts brins d'ADN synthétiques les chercheurs ont greffé des particules d'or puis un colorant organique fluorescent. Cette molécule fluorescente agit comme une source d’émission de « lumière », avec au passage bon nombre de propriétés quantiques en ce qui concerne ce rayonnement car les objets de taille infinitésimale obéissent aux lois de la physique quantique , par exemple un atome ou une molécule ne peut émettre qu'un photon à la fois. Cette molécule fluorescente « alimente » l'antenne en photons. Les nanoparticules d'or amplifient l'interaction entre l'émetteur et la lumière, comme le fait à la réception des ondes, une antenne classique.
Les scientifiques du CNRS ont contrôlé la position de la molécule fluorescente au nanomètre près, grâce à l'ossature qu’offrent les brins d'ADN synthétiques.
Une antenne à « lumière » pourquoi faire? Avec une telle miniaturisation, les chercheurs envisagent la conception de microprocesseurs de dimensions nanométriques, des diodes luminescentes beaucoup plus efficaces, des détecteurs infiniment plus rapides et des cellules solaires extrêmement compactes. Du côté des nano-sources de lumière, ils imaginent les utiliser en cryptographie quantique.
Puisque la lumière est une onde, il devrait être possible de mettre au point des antennes capables d'amplifier le signal lumineux de la même façon que les antennes de nos téléviseurs ou de nos postes de radio FM, captent les ondes.
Le problème avec la lumière "courante", celle qui est visible par nos yeux, est qu’elle oscille et ondule un million de fois plus rapidement que les ondes radio.
Pour « recevoir » la lumière, il faut fabriquer des antennes très petites de l'ordre du nanomètre pour capter ces ondes lumineuses très rapides. Les nano technologies nous permettent enfin de construire l’équivalent d'une antenne élémentaire, de type dipolaire par exemple, dans l’infiniment petit. Une antenne constituée de deux particules, mille fois plus petites qu'un cheveu humain entoure un "émetteur à lumière".
Pour la première fois, les chercheurs des Instituts Langevin et Fresnel ont mis au point une telle nano-antenne « bio-inspirée », elle simple et facile à manipuler.
Comment ça marche ? Sur de courts brins d'ADN synthétiques les chercheurs ont greffé des particules d'or puis un colorant organique fluorescent. Cette molécule fluorescente agit comme une source d’émission de « lumière », avec au passage bon nombre de propriétés quantiques en ce qui concerne ce rayonnement car les objets de taille infinitésimale obéissent aux lois de la physique quantique , par exemple un atome ou une molécule ne peut émettre qu'un photon à la fois. Cette molécule fluorescente « alimente » l'antenne en photons. Les nanoparticules d'or amplifient l'interaction entre l'émetteur et la lumière, comme le fait à la réception des ondes, une antenne classique.
Les scientifiques du CNRS ont contrôlé la position de la molécule fluorescente au nanomètre près, grâce à l'ossature qu’offrent les brins d'ADN synthétiques.
Une antenne à « lumière » pourquoi faire? Avec une telle miniaturisation, les chercheurs envisagent la conception de microprocesseurs de dimensions nanométriques, des diodes luminescentes beaucoup plus efficaces, des détecteurs infiniment plus rapides et des cellules solaires extrêmement compactes. Du côté des nano-sources de lumière, ils imaginent les utiliser en cryptographie quantique.
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