Des nanophysiciens de l'Université de Kassel ont réussi, en déjouant les lois classiques de l'optique, à percer des trous minuscules dans un matériau transparent et dur grâce à des impulsions lasers ultracourtes spécifiques. Durant leurs expériences, ils ont percé, dans du quartz et du saphir, des trous dont la taille ne représente qu'un dixième de la résolution des microscopes conventionnels.
Le traitement laser des matériaux transparents requiert au préalable une métallisation temporaire du matériau. La métallisation consiste à créer des électrons libres, soit en les libérant brutalement, soit en les agitant jusqu'à ce qu'ils déclenchent une avalanche avec les autres électrons. Ces deux modes de métallisation sont appelés respectivement "coup de pied" et "secousse".
Les physiciens de Kassel ont choisi d'avoir recours aux deux méthodes à la fois : les trous ont ainsi été percés après avoir soumis le matériau transparent successivement aux deux types de traitement. Ainsi, le Prof. Dr. Thomas Baumert et le Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ont pu déterminer que la formation d'un trou nécessitait moins d'énergie dans le cas où le "coup de pied" était donné aux électrons avant de leur faire subir une "secousse", que si l'opération était effectuée dans l'ordre inverse. Ce comportement a pu être été vérifié à l'aide d'un modèle théorique développé par Dr. Bärbel Rethfeld de l'Université de Kaiserslautern.
Lors de leur expérience, les chercheurs ont été eux-mêmes agréablement surpris par le résultat obtenu : les trous étaient beaucoup plus petits que ceux qu'on réussissait à percer jusqu'à présent avec la seule méthode "coup de pied" ou la seule méthode "secousse".
Les domaines d'applications possibles sont la chirurgie nanocellulaire ainsi que le traitement des micro et nanomatériaux extrêmement durs. Un article a été publié sur ce thème dans la revue scientifique Optics Express.
