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Coup d'œil sur l'invisibilité

Les systèmes de masquage et les verres parfaits font l'objet d'une recherche intensive. Les scientifiques ont démontré qu'ils disposaient des outils nécessaires grâce à une technologie de fabrication établie.
Coup d'œil sur l'invisibilité
La réalisation de systèmes de masquage exige le développement préalable de métamatériaux, de composites synthétiques rassemblant des propriétés normalement introuvables dans la nature. Il s'agit notamment de matériaux à indice négatif (MIN), d'éléments dont l'indice négatif de réfraction renvoie la lumière en sens inverse en passant d'un matériau à l'autre.

La première présentation de ces métamatériaux dans le spectre visible remonte à 2007. Depuis lors, les fabricants sont au coude-à-coude pour tenter de produire des grandes surfaces et des éléments tridimensionnels. Le projet NIM_NIL («Large area fabrication of 3D negative index metamaterials by nanoimprint lithography»), financé par l'UE, est une manœuvre ambitieuse qui va bien au-delà de la technologie de pointe afin de préserver la position de l'Europe dans le domaine des appareils optiques.

Les scientifiques ont exploité l'argent et le graphène pour réaliser des MIN dans le spectre du visible. Ils ont choisi la lithographie par nano-empreinte (LNE) pour permettre la production en masse. La LNE est une méthode de préparation à haut débit des nanostructures résultant d'une déformation mécanique à haute précision et à faible coût.

Grâce aux indications obtenues suite aux simulations, les analystes ont conçu plusieurs MIN et appareils micro-optiques. Ils ont fabriqué des moules LEN allant jusqu'à 50 nanomètres (nm) et des structures micro-optiques 3D pour la réalisation de prismes MIN. Pour obtenir des MIN dans le spectre visible, les chercheurs ont opté pour un traitement à l'argent afin de renforcer la stabilité et la réaction optique. L'application du graphène sur les structures d'argent a par ailleurs encore augmenté la stabilité de l'ensemble. Les MIN monocouches optimisés ont été empilés à l'aide d'un procédé de LEN pour atteindre des MIN 3D. Au final, les scientifiques du projet NIM_NIL ont produit un prisme MIN micro-optique 3D composé de couches de matériaux MIN réalisé avec un LEN évolutif et présentant une réfraction négative dans le spectre visible.

Les résultats du projet NIM_NIL ouvrent la voie à une production industrielle de vastes MIN 3D. Ces découvertes devraient permettre la réalisation de systèmes de masquages prometteurs, des optiques parfaites et des systèmes d'agrandissement bien en-dessous de la limite de diffraction.

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