Aussi sûr que le lancement d’une galaxie par Samsung dans les prochains jours est la découverte par les scientifiques d’une nouvelle fonction pour le graphène. Et l’une des plus récentes peut vous intéresser au plus haut point : des lentilles de contact capables d’offrir une vision nocturne grâce à des détecteurs de lumière infrarouge.
C’est une idée très futuriste, mais palpable. Selon Zhaohui Zhong, professeur à l’université du Michigan qui dirige le projet, le “miracle” réside dans les particularités du graffiti. Plus précisément, dans la possibilité de créer une couche de ce matériau avec un seul atome d’épaisseur.
Une autre propriété importante du graphène est sa capacité à réagir aux photons, les particules élémentaires de la lumière. L’énergie absorbée dans ce processus peut être mesurée ou même traitée pour former une image.
Les scientifiques ont alors eu l’idée de créer un appareil recouvert d’une couche de graphène qui, si fine, devient invisible aux yeux de l’homme. Le problème est que cette épaisseur presque inexistante ne provoque l’absorption que d’un peu plus de 2% de la lumière atteignant la couche de graphène.
Pour résoudre ce problème, Zhong et son équipe ont utilisé une technique “sandwich” : la lentille a reçu une couche frontale de graphène pour capter la lumière ; un diélectrique (isolant) extrêmement petit a été placé juste derrière ; enfin, une autre couche de graphène a été placée après le diélectrique.
Cela a pour effet que lorsque la lumière atteint la première couche, la charge électrique passe à travers le diélectrique pour atteindre la couche inférieure. Les “trous” causés dans la couche supérieure par ce transfert génèrent un champ électrique qui modifie le flux d’électricité dans la couche inférieure, provoquant une accumulation de charge.
C’est comme si la technique créait un photo-transistor capable d’amplifier la petite quantité de photos absorbées par la première couche.
La principale différence de cette technique par rapport aux capteurs des appareils photo numériques, par exemple, est que le graphène est suffisamment sensible pour ne pas être limité à la lumière visible. C’est ce qui le rend capable de détecter la lumière ultraviolette ou infrarouge sans nécessiter d’équipement spécial à cet effet.
Comme le dispositif à base de graphène est très petit – le prototype utilisé pour la recherche est plus petit qu’un ongle et peut être réduit encore davantage – les scientifiques entrevoient son utilisation dans les lentilles de contact intelligentes (regardez où la vague de dispositifs portables peut atteindre) ou simplement dans les appareils photo de nos futurs smartphones : ce sera la fin de ces photos de nuit sans longue exposition où aucune étoile n’est visible.
N’attendez rien dans un avenir proche : la recherche sur le graphène doit encore faire beaucoup de chemin pour aboutir à des technologies viables, comme vous le savez peut-être. Mais c’est excitant de commencer déjà.
