Comment rendre les smartphones encore plus minces et plus légers ? Des chercheurs américains ont mis au point une lentille optique de quelques microns d’épaisseur, soit mille fois plus fine et cent fois plus légère que celles qui équipent actuellement nos appareils.
La lumière visible, qualifiée de « blanche », c’est-à-dire correspondant à celle du jour, est composée en fait de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel et bien plus, si l’on prend en compte toutes celles que l’œil humain est incapable de percevoir. Hélas, ces ondes lumineuses aux multiples teintes, de l’infrarouge à l’ultraviolet, n’en font qu’à leur tête, en ne vibrant pas à l’identique en fonction de la longueur d'onde qui les caractérise et en raison aussi du milieu dans lequel elles se propagent.
Lorsqu’elle traverse du verre, la fréquence rouge, par exemple, sera différemment déviée par une lentille concave qu’une onde bleu, bref ! C’est la pagaille à l’arrivée, provoquant des bords colorés qui apparaissent dans les zones de contraste des photos. On amoindrit cette aberration en empilant plusieurs lentilles, au détriment de la définition et de la luminosité au point focal où se forment les images. Les optiques qui intègrent nos smartphones n’échappent pas à cet empilage volumineux pour ne pas dire lourdingue. Elles prennent beaucoup trop de place dans nos appareils ont estimé les chercheurs américains de l’Université de l’Utah. Leur prototype de lentille ultra plate affiche à sa surface un ensemble de microstructures qui ont été savamment agencées. Chacune de ces structures microscopiques est l’équivalent d’une mini-lentille, capable de dévier une des fréquences de la lumière blanche pour la focaliser sur une section spécifique du capteur électronique de l’appareil photo. L’empilage de ces « zones » de lumière, forment à l’arrivée une seule et unique image sans pratiquement d’aberration chromatique.
« Considérez ces microstructures comme de très petits pixels pastillant notre lentille qui travaillent ensemble pour agir comme le ferait un seul objectif » précisent les scientifiques. Leur système s’inspire des technologies de l’imagerie spatiale, notamment celles qui ont été développées pour le projet mondial Event Horizon, qui associe plusieurs télescopes pour en simuler un seul. Virtuellement beaucoup plus grand et donc infiniment plus précis, il nous a permis d’obtenir le premier cliché historique de l’environnement immédiat d’un trou noir. La lentille des chercheurs de l’Utah de quelques microns d’épaisseur qui 20 fois plus mince qu’un cheveu humain, n’a évidemment pas les mêmes ambitions photographiques que ce super télescope, mais elle en reprend le principe.
Autre particularité, elle a été façonnée dans du plastique plutôt que de verre lourd et fragile et serait capable de focaliser la lumière infrarouge pour réaliser des photos nocturnes. Les scientifiques estiment qu’elle remplacerait à moindre coût toutes les optiques de nos smartphones et de bien d’autres dispositifs électroniques existants, ainsi que de développer une multitude de systèmes de vision ultra-sensibles qui, en revanche, restent encore à imaginer. Vous avez des questions ou des suggestions, vous pouvez nous écrire à nouvelles.technologies@rfi.fr
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