“Grâce à cette nouvelle recherche, des objets de formes et de tailles différentes (des micromètres aux mètres) peuvent être manipulés avec un faisceau lumineux. La clé est de créer des motifs spécifiques à l’échelle nanométrique sur la surface d’un objet. Ce motif interagit avec la lumière de telle sorte que l’objet puisse se redresser lorsqu’il est perturbé, créant ainsi un couple de rétablissement le maintenant dans le faisceau lumineux.”

Caltech


Merci à Laurent Coignet qui nous a sorti cette info ! C’est juste à terme une révolution complète des energies de propulsion qui se dessine…

Lien vers l’article :

https://www.caltech.edu/about/news/levitating-objects-light

Pour le plus courageux, la parution initiale (en anglais et en équations) :

https://authors.library.caltech.edu/92395/3/41566_2019_373_MOESM1_ESM.pdf


Proposition de traduction :

Bien que toujours théorique, le travail est une étape dans le développement d’un vaisseau spatial qui pourrait atteindre la planète la plus proche en dehors de notre système solaire dans 20 ans, alimenté et accéléré uniquement par la lumière.

Un article décrivant la recherche paraît en ligne dans le numéro du 18 mars de la revue Nature Photonics . La recherche a été effectuée dans le laboratoire de Harry Atwater , professeur Howard Hughes de physique appliquée et de science des matériaux à la division Ingénierie et sciences appliquées de Caltech.

Il y a des décennies, le développement de ce qu’on appelle les pincettes optiques a permis aux scientifiques de déplacer et de manipuler des objets minuscules, tels que des nanoparticules, en utilisant la pression radiative d’un faisceau de lumière laser parfaitement focalisé. Ce travail a constitué la base du prix Nobel de physique 2018. Cependant, les pincettes optiques ne peuvent manipuler que de très petits objets et à très courte distance.

Ognjen Ilic, chercheur postdoctoral et auteur principal de l’étude, donne une analogie: “On peut léviter une balle de ping-pong en utilisant un jet d’air continu d’un sèche-cheveux. Mais cela ne fonctionnerait pas si la balle de ping-pong était trop grosse, ou si c’était trop loin du sèche-cheveux, et ainsi de suite. “

Grâce à cette nouvelle recherche, des objets de formes et de tailles différentes (des micromètres aux mètres) peuvent être manipulés avec un faisceau lumineux. La clé est de créer des motifs spécifiques à l’échelle nanométrique sur la surface d’un objet. Ce motif interagit avec la lumière de telle sorte que l’objet puisse se redresser lorsqu’il est perturbé, créant ainsi un couple de rétablissement le maintenant dans le faisceau lumineux. Ainsi, plutôt que de nécessiter des faisceaux laser hautement focalisés, la structure des objets est conçue pour “encoder” leur propre stabilité. La source de lumière peut également être à des millions de kilomètres.

“Nous avons mis au point une méthode qui pourrait faire léviter des objets macroscopiques”, explique Atwater, également directeur du Joint Center for Artificial Photosynthesis . “Il existe une application audacieusement intéressante pour utiliser cette technique comme moyen de propulsion d’une nouvelle génération d’engins spatiaux. Nous sommes loin de le faire, mais nous sommes en train de tester les principes.”

En théorie, cet engin spatial pourrait être structuré avec des structures à l’échelle nanométrique et accéléré par une lumière laser basée sur la Terre. Sans avoir à transporter de carburant, l’engin spatial pourrait atteindre des vitesses très élevées, même relativistes, et éventuellement se rendre vers d’autres étoiles.

Atwater envisage également que la technologie puisse être utilisée ici sur Terre pour permettre la fabrication rapide d’objets de plus en plus petits, tels que des cartes de circuits imprimés.

Le document s’intitule “Lévitation photonique autostabilisante et propulsion d’objets macroscopiques nanostructurés”. Le financement a été fourni par le Bureau de la recherche scientifique de la Force aérienne.

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