![\"Des](\"http:\/\/www.massarate.ma\/wp-content\/uploads\/2015\/07\/nanospirale-f.jpg\")
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Un dispositif nanom\u00e9trique constitu\u00e9 de nanospirales en or a la propri\u00e9t\u00e9 de renvoyer une lumi\u00e8re bleue quand il est \u00e9clair\u00e9 avec de la lumi\u00e8re infrarouge polaris\u00e9e. De quoi imaginer des applications pour lutter contre la contrefa\u00e7on.<\/p>\n
Dans un futur proche, votre carte d\u2019identit\u00e9 pourrait \u00eatre quasi infalsifiable gr\u00e2ce \u00e0 une petite zone, invisible \u00e0 l\u2019\u0153il nu, couverte de nanospirales en or. Ces petites structures r\u00e9\u00e9mettent de la lumi\u00e8re bleue lorsqu’elles sont \u00e9clair\u00e9es avec un laser infrarouge. Une carte qui ne brille pas sous la lumi\u00e8re du laser serait donc une contrefa\u00e7on. Mais avant d’en arriver aux applications, il faut mieux caract\u00e9riser le signal \u00e9mis par ces nanospirales d’or. C’est ce qu’ont fait Roderick Davidson et ses coll\u00e8gues, de l\u2019universit\u00e9 Vanderbilt, aux \u00c9tats-Unis.<\/p>\n
Les spirales d’or en question sont des spirales dites d\u2019Archim\u00e8de : la distance d’un point de la spirale au centre est proportionnelle \u00e0 l\u2019angle d\u2019enroulement, et ici, la distance entre deux sillons est constante (comme dans les disques vinyles). Les chercheurs ont con\u00e7u des nanospirales en or dont l\u2019enroulement fait deux tours, pour un diam\u00e8tre total de 395\u00a0nanom\u00e8tres et une \u00e9paisseur de 40\u00a0nanom\u00e8tres.<\/p>\n
En \u00e9clairant une plaque de verre recouverte de ces spirales avec un laser infrarouge de 800\u00a0nanom\u00e8tres de longueur d\u2019onde, ils obtiennent en r\u00e9ponse un signal lumineux dont une partie se situe \u00e0 400\u00a0nanom\u00e8tres de longueur d’onde. Les mat\u00e9riaux optiques sont tr\u00e8s souvent non-lin\u00e9aires, c’est-\u00e0-dire qu’ils ne r\u00e9\u00e9mettent pas seulement dans la m\u00eame longueur d’onde que le signal incident, mais aussi \u00e0 la moiti\u00e9, au tiers, etc., de cette longueur d\u2019onde. Mais ces r\u00e9ponses non lin\u00e9aires sont souvent tr\u00e8s faibles. De nombreux cristaux sont connus pour diviser par deux la longueur d\u2019onde (ou de fa\u00e7on \u00e9quivalente,\u00a0doubler la fr\u00e9quence, d’o\u00f9 leurs nom de doubleur de fr\u00e9quence). Mais ces nanospirales d’or \u00e9mettent quatre fois plus de lumi\u00e8re bleue par unit\u00e9 de volume que le cristal le plus performant (le beta-borate de baryum)\u00a0!<\/p>\n
Le choix de la spirale n’est pas anodin. Lorsque le mat\u00e9riau pr\u00e9sente une sym\u00e9trie centrale, certaines composantes non lin\u00e9aires s’annulent. Ce n’est pas le cas avec une spirale. Lorsqu’on \u00e9claire une nanospirale d’or avec de la lumi\u00e8re \u00e0 800\u00a0nanom\u00e8tres de longeur d’onde,\u00a0celle-ci excite les \u00e9lectrons du m\u00e9tal. Du fait de l\u2019\u00e9troitesse des bras de la spirale, les \u00e9lectrons se d\u00e9placent le long de ceux-ci et une partie des charges s\u2019accumule au centre, d’o\u00f9 elles \u00e9mettent une lumi\u00e8re bleue \u00e0 400\u00a0nanom\u00e8tres.<\/p>\n
Pour intensifier cette \u00e9mission bleue, il faut accumuler les \u00e9lectrons au centre de la spirale. C’est possible en polarisantla lumi\u00e8re du laser. La polarisation carat\u00e9rise l’orientation du champ \u00e9lectrique de l’onde lumineuse. La configuration la plus efficace ici est une polarisation circulaire, o\u00f9 l’orientation du champ \u00e9lectrique tourne autour de la direction de propagation. Une lumi\u00e8re polaris\u00e9e de la sorte\u00a0accompagne les \u00e9lectrons sur une trajectoire quasi circulaire le long de la spirale vers le centre,<\/strong> si bien que l\u2019\u00e9mission bleue est alors plus intense. Une polarisation circulaire de sens oppos\u00e9 ou rectiligne, en revanche, disperse une part des \u00e9lectrons sur les bords de la spirale, et l’\u00e9mission bleue est alors plus faible car les diff\u00e9rentes sources d’\u00e9mission interf\u00e9rent les unes avec les autres.<\/p>\n Ce dispositif est int\u00e9ressant mais des questions subsistent. La r\u00e9ponse non lin\u00e9aire est faible, probablement noy\u00e9e dans la composante lin\u00e9aire \u00e0 800 nanom\u00e8tres de longueur d’onde. Pour l’augmenter, il faudrait accro\u00eetre l’\u00e9nergie du laser. Or, si les spirales ne dissipent pas assez l’\u00e9nergie\u00a0: elles fondent. Un compromis entre ces deux contraintes reste \u00e0 trouver pour obtenir un signal exploitable sans d\u00e9truire le dispositif. Par ailleurs, si la quantit\u00e9 d’or n\u00e9cessaire \u00e0 la fabrication des nanospirales est faible, la technique de lithographie par faisceau d’\u00e9lectrons co\u00fbte cher. Autant de points \u00e0 r\u00e9gler avant de voir appara\u00eetre des cartes d’identit\u00e9 ou des cartes de cr\u00e9dit infalsifiables.<\/p>\n pourlascience.fr<\/em><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un dispositif nanom\u00e9trique constitu\u00e9 de nanospirales en or a la propri\u00e9t\u00e9 de renvoyer une lumi\u00e8re bleue quand il est \u00e9clair\u00e9 avec de la lumi\u00e8re infrarouge polaris\u00e9e. De quoi imaginer des applications pour lutter contre la contrefa\u00e7on. Dans un futur proche, votre carte d\u2019identit\u00e9 pourrait \u00eatre quasi infalsifiable gr\u00e2ce \u00e0 une petite zone, invisible \u00e0 l\u2019\u0153il […]<\/p>\n","protected":false},"author":30,"featured_media":40417,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[469],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/40410"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/users\/30"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=40410"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/40410\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/media\/40417"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=40410"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=40410"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.massarate.ma\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=40410"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}