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Je ne veux pas croire.
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Carl Sagan
Exobiologiste (1934 - 1996)



 

 

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10 janvier 2016 7 10 /01 /janvier /2016 23:46
On peut voir sur cette photographie les tubes permettant de faire circuler diverses solutions chimiques pendant les observations.

On peut voir sur cette photographie les tubes permettant de faire circuler diverses solutions chimiques pendant les observations.

Une nouvelle prouesse issue des laboratoires de recherche américains du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) va permettre aux scientifiques d'observer et d'enregistrer en vidéo le monde à l'échelle nanométrique quasiment en temps réel.

Cette amélioration drastique de l'usage d'un microscope à force atomique (AFM) permet aux chercheurs d'obtenir 8 images par seconde sur une largeur de 130 microns. De plus, l'observation devient dynamique car il est possible de zoomer et de se déplacer sur la zone de l'échantillon à observer. Cette combinaison de caméra et de déplacement est une grande innovation :  ce prototype - pour l'instant unique - peut capturer des images 2000 fois plus rapidement que le meilleur modèle de microscope AFM commercialisé actuellement.

La vidéo ci-dessous nous montre quelques unes de ces fascinantes images à capturées l'échelle du milliardième de mètre.

Liens :

Publication sur le site du MIT (en anglais) - lire

 

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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23 juin 2015 2 23 /06 /juin /2015 02:20

Et la lumière (issue du graphène) fut !
Les recherches menées coinjointement par une équipe de Columbia Engineering (NY) avec deux équipes coréennes (SNU et KRISS) ont été couronnées de succès : on peut émettre de la lumière visible avec du graphène.

Ce nanomatériau (un maillage hexagonal d'atomes de carbone) est épais d'un seul atome ce qui en fait, selon le Professeur Wang Fon-Jen, co-auteur de l'étude, "l'ampoule la plus fine que l'on puisse réaliser !".

(c) Young Duck Kim et Nature Nanotechnology

(c) Young Duck Kim et Nature Nanotechnology

Avec un faible apport d'énergie, il est possible de chauffer très localement le graphène. Ce nanomatériau conduit parfaitement l'électricité, mais lorsqu'il chauffe, il conduit de moins en moins bien la chaleur : cette dernière se concentre en un point précis et de la lumière est émise lorsque le graphène dépasse les 2500°C. La lumière ainsi produite est si intense que l'on peut la voir à l’œil nu, sans aucune amplification préalable. La chaleur étant confinée en un point très précis, le support du graphène ne risque pas de fondre.

(c) Young Duck Kim et Nature Nanotechnology

(c) Young Duck Kim et Nature Nanotechnology

La lumière émise est stable et modifiable selon l'intensité électrique.

Selon les chercheurs, cette nouvelle possibilité offerte par le graphène devrait amener à terme la mise au point d'écran extrêmement fins et transparents et améliorer la transmission de données par la lumière.

Présentation du principe de fonctionnement de la lumière émise par la couche de graphène

Liens :

Site de l'Université de Colombia (New York) (lire - en anglais)

Publication sur le site Nature Nanotechnology (lire - en anglais)

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5 septembre 2014 5 05 /09 /septembre /2014 04:59
Une nouvelle génération d’hologrammes pour stocker de l’information

En utilisant un film très fin composé de nanoparticules d’argent (16 millions de nano particules /mm2), une équipe de chercheurs anglais de l’université de Cambridge menée par Yunuen Montelongo a pu réaliser des hologrammes multicolores.

Grâce au phénomène de résonance des plasmons de surface1 (les nano particules interfèrent avec la lumière), les scientifiques pensent améliorer grandement les capacités de stockage de données informatiques des supports optiques. Le procédé pourrait aussi être utilisé pour des capteurs médicaux et mettre au point de nouveaux types d’imageries médicales.


1La résonance des plasmons de surface était déjà connue (mais était encore loin d’être comprise) des romains au IVe siècle comme on a pu le découvrir avec la Coupe Lycurgue, une œuvre remarquable qui changeait de couleur selon d’où provenait la lumière.

Liens :

Publication scientifique sur PNAS (lire – en anglais)
Publication sur le site de l’université de Cambridge (lire - en anglais)

Article Planète Nano sur la coupe Lycurgue (lire)

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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12 mai 2014 1 12 /05 /mai /2014 06:47

Blotti au fond de la mer, il y a un homard. Il y sera encore lorsque vous et moi aurons quitté cette Terre car il serait (à moins de se faire dévorer) immortel. Mais l'est-il vraiment ? Réponse en fin d'article...

Aujourd'hui, ce n'est pas cette immortalité présumée qui nous intéressera. Nous allons plutôt les regarder dans les yeux, comme l'a fait une équipe de chercheurs de l'Université américaine du Wisconsin-Madison.

Hongrui Jiang et son équipe ont réussi à reproduire un oeil de crustacé (similaire à ceux des homards, des crevettes ou des crabes). A l'instar des insectes, ces derniers ont des yeux composés : en regardant au microscope électronique, nous pouvons voir des milliers de réflecteurs de lumière en forme de cône.

Schéma simplifié d'un oeil de homard

Schéma simplifié d'un oeil de homard

En imitant cette structure avec des micro tubes de silicium (appelés chambres de réflexion) et en les disposant pour former une demi-sphère parfaite, les chercheurs ont réussi à obtenir une image avec un champ visuel à 180° sans distorsions. Un tel dispositif permet d'éviter la distorsion des couleurs et se révèle très sensible à la lumière. Plus de 168000 chambres de réflexion ont été nécessaires.

La prochaine étape pour améliorer le procédé et finaliser la réplique de l'oeil du homard sera de placer un capteur hémisphérique qui fera office de rétine artificielle.
On peut déjà imaginer de nouvelles générations de caméras miniaturisées ou des yeux artificiels pour de petits robots et des drones.

Gros plan sur l'oeil composé artificiel. On voit une partie des 168000 chambres de réflexion.

Gros plan sur l'oeil composé artificiel. On voit une partie des 168000 chambres de réflexion.

Mais revenons à la longue vie présumée du homard. Et bien il semblerait qu'en fin de compte il ne soit pas "immortel". Récemment, des chercheurs ont estimé l'âge de ces crustacés en comptant les anneaux de croissance (comme ceux d'un arbre) de leur pédoncule oculaire.


Susan Waddy, une éminente spécialiste des homards, en a vu vivre plus de 30 ans en aquarium et estime leur durée de vie à 40 ou 50 ans ; selon elle, ils ne sont pas immortels. Un autre mythe qui s'écroule...

Liens :
Publication scientifique dans la revue Small (lire - en anglais)
Publication sur le site Université de Wisconsin-Madison (lire - en anglais)
Publication scientifique pour l'estimation de l'âge du homard, des crabes et des crevettes (lire - en anglais)

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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11 mai 2014 7 11 /05 /mai /2014 07:24

Au milliardième de mètre, le monde nano nous était jusqu'à présent très difficile voire impossible à observer. Mais le monde scientifique s’attelle à nous rendre ce monde plus proche de nous en mettant au point de nouveaux outils pour pouvoir accèder à l'intimité de la matière. En novembre 2013, l'Université du Michigan nous dévoilait son microscope permettant de filmer à l'échelle du nanomètre (article Planète Nano du 30/11/2013)

Aujourd'hui, grâce à des chercheurs de l'Université de Berkeley, le monde nano se rapproche encore un peu davantage de nous.
En combinant le synchrotron de 3e génération baptisé ALS (Advanced Light Source) implanté à Berkeley avec un microscope à force atomique, les chercheurs ont obtenu des images d'une finesse et d'une précision inégalée. Une technique "révolutionnaire" selon Hans Bechtel et son équipe.

Un nanoscope pour observer le monde nano

Leur technique, baptisée SINS (Synchrotron Infrared Nano-Spectroscopy) va permettre aux scientifique d'observer au plus près les nouveaux nanomatériaux, les cellules, des molécules complexes ou bien encore des batteries en métal liquide. Des tests ont été effectués avec succès sur diverses surfaces : coquillage, semi-conducteurs ou encore des protéines. En arrivant à placer la sonde du système à la surface d'une cellule, nous pourrions observer pour la première fois les processus biochimiques qui se produisent à l'intérieur d'une cellule vivante en temps réel.
SINS est disponible pour toute équipe de recherche qui voudrait faire appel à cette technologie.

Liens :

Site de l'Université de Berkeley (lire - en anglais)

Publication sur le site de Berkeley (lire - en anglais)

Publication scientifique sur le site PNAS (lire - en anglais)

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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5 mai 2014 1 05 /05 /mai /2014 08:20
Mesurer la température des objets à l'échelle du nanomètre

En utilisant le mouvement Brownien1, une équipe anglaise conjointement menée par le Dr Janet Anders de l'Université d'Exeter et le Pr Peter Barker du Collège Universitaire de Londres a réussit à mesurer la température d'objets à l'échelle du nanomètre (milliardième de mètre).

En plaçant en lévitation des nanosphères en verre chauffées par un laser, les chercheurs ont pu déterminer grâce aux mouvements aléatoires de la nanosphère d'une part et grâce à la température des gaz environnants d'autre part, la température à la surface de celle-ci. La collision de l'objet nanométrique avec l'air transfère des informations sur sa température aux molécules environnantes : en les observant, on peut arriver à déduire la température de la surface de cet objet.

Ces résultats devraient permettre d'améliorer les appareils scientifiques employés pour l'étude des objets nanométriques.

 



 

 

(1) - Mouvement Brownien : description mathématique des mouvements d'une particule dans un fluide. Einstein avait également étudié le mouvement Brownien. (en savoir plus).

Liens :

Publication scientifique dans la revue Nature (lire - en anglais).

Site de l'université d'Exeter (lire - en anglais)

Site du Collège Universitaire de Londres (UCL) (lire - en anglais)

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2 février 2014 7 02 /02 /février /2014 06:16

nanoled.jpg

Les français nous prouvent encore une fois qu'ils sont encore parmi les leaders dans la recherche à l'échelle de l'atome. C'est une équipe de l'IPCMS1 de Strasbourg en étroite collaboration avec le CEA (Commisariat à l'Energie Atomique) et l'UPMC2 qui a réussit ce nouvel exploit : une LED composée d'une seule molécule.

Ils ont fait interagir un brin de polythiophène (matériau déjà utilisé pour la fabrication des leds que nous connaissons) placé d'un bout à un microscope à effet tunnel et à l'autre bout en contact avec de l'or. Un courant électrique passe ensuite et les chercheurs ont capté la lumière émise à ce moment là. La lumière perçue est rouge et ne se produit qu'au passage d'un électron sur 100.000.

Cette avancée permet d'améliorer dans la compréhension des interactions entre les électrons et les photons à  l'échelle de la physique quantique et surtout de nous rapprocher de la future mise au point d'un ordinateur moléculaire.

 

1 Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS, CNRS/Université de Strasbourg).
2 Université Pierre et Marie Curie

Copyright image : © Guillaume Schull – IPCMS (CNRS/Université de Strasbourg)

 

Liens :

- publication officielle scientifique sur le site "Physical Review Letters"
(lire - en anglais)

- site officiel du CEA (lire - en français)

- site officie de l'UPMC (lire - en français)

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24 novembre 2013 7 24 /11 /novembre /2013 00:01

La coupe Lycurgue, datant du IVe siècle, exposée au British Museum est connue pour son ingénieuse capacité à afficher des couleurs différentes selon la source d'éclairage. Avec la lumière ambiante, elle apparaît verte. Mais si l'on fait passer la lumière au travers, elle devient rouge.

1_Coupe_Lycurgue_eclairee-de-face.jpg  2_Coupe_Lycurgue_eclairee-par-derriere.jpg

Une équipe de chercheurs australiens de l'Université d'Adélaide, section de l'IPAS (recherche sur la photonique1) explore les propriétés du verre de cette coupe dont on sait qu'elle contient des nanoparticules d'or et d'argent.
L'étude des propriétés des nanoparticules et des nanocristaux inclus dans le verre va permettre de faire de nombreuses avancées en médecine, en technologie (de nouvelles générations de panneaux solaires) et de nombreux autres domaines. Encore un vaste champ d'explorations que les scientifiques vont devoir défricher !

1 La photonique est la science de l'étude de composants permettant la génération, la transmission, le traitement (modulation, amplification) ou la conversion de signaux optiques (source wikipédia)

 

Liens :
Page de présentation du Britism Museum sur la coupe Lycurgue (en anglais) (Lire)
Publication sur le site de l'Université d'Adélaide (en anglais) (Lire)

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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23 février 2010 2 23 /02 /février /2010 12:27
lentille.pngL'Université de Washington ainsi que le DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency) mettent au point dans leurs laboratoires des lentilles de contact qui sont également des écrans sur lesquelles apparaîtront des images.
Grâce aux nano technologies, il sera bientôt possible de fabriquer des prototypes qui fourniront une image, certes grossière, mais qui devrait rapidement s'améliorer. Leur fabrication est très complexe (on utilise les forces de capillarité afin que les circuits puissent s'auto assembler) et doit prendre en compte l'utilisation de matériaux qui doivent être totalement sans danger pour le porteur.

Les futures applications de ces lentilles qui permettront à leur porteur de faire l'expérience de la "réalité augmentée" sont innombrables. Bien entendu, ce sont tout d'abord les militaires qui devraient bénéficier les premiers de cette innovation.

De telles lentilles leur permettraient d'avoir en permanence des informations s'afficher en sus de leur propre vision (des plans 3D, position des soldats amis ou ennemis). On imagine déjà la possibilité d'avoir une caméra couplée sur le casque et zoomer par une simple commande (le zoom se substituant alors à leur propre vision). Il est même prévu d'accéder à une vision arrière grâce à un battement particulier de la paupière, le soldat n'ayant alors aucun mouvement à faire pour protéger ses arrières (et ainsi être moins repérable). Avec les "vêtements caméra" mis au point par une équipe du MIT (la surface d'un tissu faisant office de capteur), l'utilisation de concert de ces deux applications nano technologiques sur le terrain sera redoutablement efficace.

Enfin, cela permettra d'obtenir tous les avantages d'un oeil artificiel sans l'inconvénient majeur d'avoir à remplacer l'oeil organique original : il suffira d'enlever la lentille pour ne plus être "connecté".

Les gamers doivent déjà trépigner d'impatience en imaginant une nouvelle génération de jeux vidéo. Et d'une façon plus pacifique, on peut imaginer un jour se balader au sein de sites antiques et voir se superposer aux ruines une reconstitution en 3D des lieux tels qu'ils devaient être à l'époque.

Liens:
University of Washington (voir site)
University of Washington (voir article sur les lentilles)

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Publié par Viotti Philippe - dans Nano - Optique & Photonique
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17 octobre 2009 6 17 /10 /octobre /2009 01:16
Dans le cadre du projet « Plasmocom », financé pour partie par la Commission Européenne, une équipe de chercheurs basée au « The Queen's University » de Belfast (Irlande du Nord) a pour but de mettre au point des composants qui combineront l’optique et l’électronique. De plus, leurs découvertes permettront d’utiliser les techniques lithographiques déjà existantes : leur projet est de rendre cette technologie commercialisable prochainement.
   
Le  principal écueil quant à la réalisation d’un microprocesseur optique est sa taille : le plus petit ne mesurerait pas moins de 50cm de côté et surtout il consommerait beaucoup trop d’énergie.

Grâce à la plasmonique (photonique + plasmon), une branche émergente de la nano photonique, nous pourrions bientôt bénéficier d’une nouvelle génération de composants électroniques : leurs circuits imprimés véhiculeront à la fois des signaux électroniques (signaux transportés par les électrons) et optiques (signaux transportés par les photons). Une nouvelle génération de puces électroniques puis d’ordinateurs encore plus rapides, moins gourmands en  énergie et moins coûteux à fabrique devrait bientôt voir le jour, ce qui nous permettra de franchir un nouveau pallier avant d’atteindre celui, tant attendu, de l’ordinateur quantique.

Notes :
Constitution du consortium PLASMOCON :
Projet Plasmocom (Polymer-based Nanoplasmonic Components and devices)
:: Queen’s University of Belfast (Royaume-Uni)
:: SILIOS Technologies (Peynier- France)
:: Université de Bourgogne (Dijon-France)
:: Aalborg University (Danemark)
:: Lazer Zentrum Hannover (Allemagne)

Liens :
>> The Queen's University of Belfast (Irlande du nord)

>> Définition Plasmonique sur le site Futura Sciences

>> Silios Technologies (fabricant français - développe des micro composants optiques et des micro systèmes pour applications laser, astronomie, instrumentation optique, défense, environnement...).

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