Une lentille souple de 12,5 mm peut modifier sa mise au point sous l'action de l'électricité, sans moteur ni pièce mécanique mobile.
Le prototype repose sur une lentille transparente en silicone fixée à une membrane très fine et extensible. Cette membrane porte des électrodes qui laissent passer une partie de la lumière. Lorsqu'une tension électrique est appliquée, elle s'étire dans toutes les directions. La lentille collée dessus s'aplatit alors légèrement, ce qui change sa façon de faire converger la lumière.
Pour comprendre l'intérêt du dispositif, il suffit de penser à l'objectif d'un appareil photo. La mise au point demande généralement de déplacer des lentilles pour obtenir une image nette. Ici, aucun élément optique ne se déplace d'avant en arrière. C'est directement la forme de la lentille qui varie, grâce à la déformation du support souple placé derrière elle.
La difficulté était de fabriquer des électrodes à la fois conductrices, extensibles et assez transparentes. Les chercheurs ont utilisé de l'oxyde de graphène réduit, un matériau carboné proche du graphène. Ils l'ont dispersé dans un liquide, puis pulvérisé sur la membrane comme une encre. Les couches obtenues restent souples et conduisent le courant nécessaire à la déformation.
Cette méthode impose toutefois un compromis. Une couche plus dense conduit mieux l'électricité et favorise l'étirement, mais elle absorbe davantage de lumière. Les essais montrent ainsi qu'une densité plus élevée améliore la réponse mécanique au prix de la transparence. L'équipe a donc choisi une quantité intermédiaire de matériau pour construire la lentille de démonstration.
Le choix de l'oxyde de graphène réduit répond aussi à une contrainte de fabrication. Le graphène de haute qualité demande souvent des procédés à haute température, mal adaptés aux plastiques souples. Le matériau employé ici peut au contraire être préparé sous forme d'encre puis déposé par pulvérisation. Cette approche facilite la réalisation directe d'électrodes sur une membrane déformable.
Les chercheurs envisagent ce principe pour des systèmes optiques compacts, notamment des lunettes adaptatives, de petites caméras ou certains appareils médicaux. Avant cela, ils veulent rendre les électrodes plus régulières afin de laisser passer davantage de lumière. La transparence actuelle reste en effet limitée par la surface imparfaite des couches pulvérisées.