Paranovni - Sciences Parallèles

Pendant plus de cent ans, la loi était gravée dans le marbre de la physique : un microscope optique, aussi puissant soit-il, ne peut pas permettre de visualiser les détails d'un objet plus petit que la longueur d'onde de la lumière avec laquelle on l'observe. Dans le jargon des physiciens, cette loi porte même un nom : c'est la limite de diffraction. Impossible de passer outre, donc.

Jusqu'en 2005. Cette année-là, Xiang Zhang, physicien à l'université de Californie à Berkeley, rend public les images d'un mot minuscule gravé sur une couche de polymères, "NANO". Ces images ont été prises avec un microscope optique. Et, chose incroyable, elles présentent des détails d'environ 40 nanomètres. C'est dix fois inférieur à ce qu'autorise en théorie la limite de diffraction !

L'astuce de Xiang Zhang ? Il a équipé son microscope optique d'un métamatériau, construisant ainsi une "super lentille" capable de dépasser la limite de diffraction de la lumière. Les métamatériaux sont en effet des matériaux composites se comportant vis-à-vis des ondes électromagnétiques comme aucun matériau dans la nature. Et, mystifier la soi-disant inébranlable limite de diffraction n'est qu'une de leurs actions. Ils suscitent actuellement l'engouement du monde académique en raison des applications futuristes qu'ils promettent dès aujourd'hui : invisibilité, composants optiques inégalés, lentilles planes… et même des boucliers "antisismiques" (partie 1) !

André de Lustrac, professeur à l'Institut d'électronique fondamentale d'Orsay, est un des pères des métamatériaux en France. Il nous a entrouvert la porte de son laboratoire et nous a dévoilé quelques-unes des réalisations, actuelles et futures, de son équipe (partie 2). Parmi elles, des antennes dites intelligentes parce qu'elles renvoient à la préhistoire les antennes standard qui servent à la téléphonie mobile (partie 3).