Une image imprimée à la résolution maximale
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Une interprétation colorée à l'échelle nanométrique d'une image test standard - (a) Avant l'ajout de l'alliage de métal dans les nanostructures, l'image n'a qu'une nuance de gris comme observé au microscope optique. (b) les couleurs sont observées en utilisant un microscope optique après l'addition des couches métalliques sur les nanostrucutres et dans une configuration spécifique. (c) Zoom de l'image avec la même configuration, la réflexion spéculaire dans le coin de l'œil est observée montrant le détail de couleur raffinée que la nouvelle méthode est capable d'atteindre. La région indiquée (en bas à droite) est constituée de nanostructures. Illustration: A*Star.
Si l'image ne paie pas de mine en la regardant derrière son écran d'ordinateur, c'est parcequ'elle est fortement grossie: le visage a été "imprimé" sur un support de 50 micromètres de largeur, l'épaisseur d'un cheveu humain ! Or, à cette dimension et à cette résolution, il est très difficile de créer des couleurs. Pour y arriver, l'équipe de l'Agency for Science, Technology and Research (A*Star) de Singapour a utilisé une technique et du matériel très particuliers.
Le support d'impression est une plaque de silicium sur laquelle repose une fine couche d'un alliage d'or et d'argent. Quant à l'image, chacun de ses pixels est composé de quatre piliers appelés des nanodisques. Ces piliers, d'une taille de 96 nanomètres, sont conçus avec le même alliage d'or et d'argent que celui placé sur la plateforme. L'ensemble forme une structure qui est fabriquée par un système d'évaporation généré par un faisceau d'électrons.
Le revêtement métallique présent sur la tranche permet de refléter la lumière, qui est alors colorée par les piliers. En jouant avec l'espacement et le diamètre des nanodisques, la lumière va plus ou moins se refléter et se diffracter, et il devient alors possible d'ajuster la couleur et le ton du pixel. En effet, une nanostructure résonne différemment avec une longueur d'onde de la lumière en fonction de sa taille. La gamme de couleurs contrôlable peut être élargie en ajustant les quantités de métaux tels que l'or, qui va permettre d'obtenir des teintes plus jaunes ou rouges.
Cette technique pourrait à terme être utile pour fabriquer des images à l'échelle nanoscopique permettant de sécuriser les données, ou encore servir à coder des données sur de futurs supports optiques, comme le DVD ou le Blu-Ray aujourd'hui. La prochaine étape dans les travaux des chercheurs consistera à trouver le moyen d'imprimer ces piliers plus rapidement (et ainsi sur de plus grandes surfaces), et sur des matériaux différents.
Auteur de l'article: Cédric DEPOND