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Bientôt des lunettes «à la minute» grâce à l’impression à l’échelle nanométrique

Une technologie d’impression innovante à l’échelle nanométrique pourrait accélérer la fabrication des dispositifs optiques, des verres ophtalmiques aux appareils connectés à l’internet des objets.

Technologies industrielles

Personne n’aime attendre que ses nouvelles lunettes soient finies. Désormais, une nouvelle technologie d’impression d’optiques plates (flat optics en anglais) pourrait accélérer considérablement le processus pour les Européens. Flat optics désigne un développement technologique utilisé dans une grande variété d’appareils, notamment les smartphones. Le terme désigne des matériaux ultrafins qui peuvent manipuler et contrôler la lumière avec une incroyable dextérité. Ces métasurfaces sont des réseaux d’éléments optiques microscopiques, dont les espacements sont plus petits que les longueurs d’onde concernées. Elles offrent des opportunités pour de nouveaux phénomènes physiques et des manipulations dépassant ce qui est observé dans les matériaux 3D, et pourraient complètement révolutionner l’optique. Ce contrôle fin de la lumière, à des échelles aussi réduites, pourrait transformer les applications à grande échelle utilisant des technologies qui dépendent de la lumière ou qui communiquent à l’aide de celle-ci. La taille et le poids sont des facteurs critiques pour la création d’optiques plates performantes. Le projet DeLight, soutenu par l’UE, a pour objectif de créer une méthode de production à grande échelle d’optiques plates grâce à la technologie d’impression laser à ultra-haute résolution. La nouvelle technique d’impression laser à l’échelle nanométrique est capitale, car la taille et le poids des matériaux sont des critères primordiaux. «Chez DeLight, nous avons mené des activités d’innovation précoce pour analyser le potentiel commercial de notre nouvelle technologie d’impression laser à résonance. Une première liste de produits potentiels et de pistes pour un modèle commercial compétitif a été analysée par le biais de contacts et de discussions avec les acteurs commerciaux du marché de la photonique», explique Anders Kristensen, coordinateur du projet DeLight. Le projet a adopté des mesures propres à rendre l’impression d’optiques plates commercialement viable, notamment en précisant les obstacles techniques à surmonter. «Grâce à nos propres recherches et au dialogue instauré avec les sociétés concernées, nous avons défini une voie réaliste pour l’avenir», ajoute Anders Kristensen, professeur et chef de la section Systèmes nano- et biophysiques, à l’Université technique du Danemark.

Impression de haute technologie

La technologie d’impression laser offre une impression laser à ultra-haute résolution sur des surfaces modèles nanotexturées – les métasurfaces optiques. «Les pixels individuels – appelés méta-atomes – d’une taille inférieure à 70 nm sont modifiés opto-thermiquement par absorption optique résonnante de la lumière d’un faisceau laser focalisé», explique Anders Kristensen. La technologie d’impression de DeLight permet la production rapide et à grande échelle d’optiques plates. Le champ d’applications est vaste et comprend: les filtres optiques avancés utilisés pour contrôler les faisceaux de lumière; les lentilles ophtalmiques utilisées dans les lunettes; et la technologie des capteurs optiques utilisés dans l’internet des objets. L’Université technique du Danemark a jusqu’à présent déposé trois demandes de brevet international pour cette technologie.

Une vision du futur

«Les premières initiatives d’innovation de DeLight ont débouché sur une perspective prometteuse pour une spin-out (société dérivée) universitaire: introduire des lentilles correctrices à la demande, imprimées dans le magasin, pendant que vous attendez», explique Anders Kristensen. La rapidité et la précision de l’impression impliquent que les clients pourront obtenir des verres correcteurs en une fraction du temps, ce qui pourrait complètement bouleverser le marché des lunettes et apporter des innovations au secteur. Le projet DeLight va maintenant poursuivre la conception commerciale du projet dans le cadre du projet éclaireur du CEI, ODYSSEY. La subvention Horizon 2020 a permis au projet de développer le volet commercial des résultats de recherche du projet CHROMAVISION des technologies futures et émergentes de la Commission européenne.

Mots‑clés

DeLight, optique plate, lunettes, impression, lumière, vitesse

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