😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
samedi, août 29, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
The fabricated Turing-line wrinkles and ordered Turing-column structures demonstrate the programmable nanoscale patterni

Les rides artificielles de la ligne de Turing et les structures ordonnées de la colonne de Turing illustrent la modélisation programmable à l'échelle nanométrique inspirée par la nature (Crédit : restrictions d'utilisation. Le créateur doit être mentionné. Seules les utilisations non commerciales de l'œuvre sont autorisées.)

Quand la lumière enseigne aux matériaux à s’auto-organiser : l’écriture de nanorides 3D inspirées de la nature

par La rédaction
12 janvier 2026
en Nanotechnologie, Technologie

Les rides sont omniprésentes dans la nature. Elles façonnent la surface des feuilles, des ailes d’insectes, et même les minuscules structures en forme de doigts qui tapissent l’intestin humain. Ces motifs ne sont pas seulement décoratifs. Ils contrôlent la manière dont les surfaces interagissent avec la lumière, les liquides et les cellules vivantes. Cependant, reproduire de telles textures complexes en laboratoire, en particulier en trois dimensions et à l’échelle micro et nanométrique, représente un défi de longue date pour les scientifiques.

Dans l’International Journal of Extreme Manufacturing, des chercheurs de l’Institut technique de physique et de chimie de l’Académie chinoise des sciences rapportent désormais une méthode pour construire de telles surfaces de manière ascendante. En combinant l’écriture laser ultrarapide avec un processus naturel de formation de motifs connu sous le nom d’auto-organisation de Turing, les chercheurs ont développé une méthode pour « programmer » des nanorides 3D à l’intérieur de matériaux mous.

Au cœur de cette approche se trouve l’écriture directe par laser femtoseconde, qui utilise des impulsions laser extrêmement courtes pour solidifier les matériaux avec une très haute précision spatiale. À cela, les chercheurs ont ajouté un mécanisme de réaction-diffusion, d’abord proposé par le mathématicien Alan Turing, dans lequel des interactions chimiques simples génèrent spontanément des motifs ordonnés. Lorsque la polymérisation induite par laser et le processus de Turing se produisent ensemble, des rides nanométriques émergent naturellement pendant l’écriture du matériau.

« Au lieu de graver des motifs sur une surface, nous laissons le matériau s’organiser lui-même tout en le guidant avec la lumière », indique la professeure Mei-Ling Zheng, auteure correspondante de l’étude. « Cela nous donne à la fois la liberté de l’auto-organisation et la précision de la fabrication laser. »

Une innovation clé est l’utilisation de la polarisation laser pour contrôler le résultat. En changeant la direction de polarisation, l’équipe peut décider comment les rides se développent. Dans certains cas, les rides s’alignaient en crêtes ordonnées à l’échelle nanométrique ; dans d’autres, elles se sont développées en motifs verticaux en forme de piliers. La taille, l’orientation et l’espacement de ces structures pouvaient être bien ajustés en modifiant les paramètres du laser.

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

Pour comprendre et prédire quand ces motifs apparaîtraient, les scientifiques ont également développé un modèle théorique accessible qui relie les réglages laser à la formation des rides. En utilisant un hydrogel à base d’acide hyaluronique méthacrylé, un matériau couramment utilisé dans la recherche biomédicale, ils ont montré comment et quand ces motifs émergent, transformant un processus autrefois mystérieux en un outil de fabrication contrôlable.

Avec ce niveau de précision, l’équipe a recréé plusieurs surfaces naturelles emblématiques. Ils ont produit des motifs d’œil de papillon connus pour réduire la réflexion, des répliques d’ailes de cigale avec leurs textures distinctives, et des structures ressemblant aux microvillosités intestinales, qui augmentent considérablement la surface dans le corps humain. Ces exemples soulignent comment la méthode peut traduire l’inspiration biologique en matériaux conçus.

L’équipe a également démontré une application pratique dans la détection chimique. En recouvrant les surfaces nanoridées d’une fine couche d’argent, ils ont produit des substrats pour la diffusion Raman exaltée de surface capables de détecter des quantités extrêmement faibles d’une molécule test. Les capteurs ont identifié des signaux à des concentrations aussi basses qu’une partie par milliard.

« Les nanorides ordonnées font deux choses à la fois », explique la professeure Zheng. « Elles aident à capturer les molécules à la surface et, en même temps, améliorent le signal optique. C’est cette combinaison qui conduit à une sensibilité aussi élevée. »

Jusqu’à présent, la méthode fonctionne mieux avec des matériaux mous portant des charges de surface, comme les hydrogels. L’étendre à d’autres matériaux organiques et inorganiques, et améliorer la résistance mécanique des structures formées à de faibles concentrations de matériau, sont des objectifs importants pour les recherches futures.

En mêlant la précision laser aux règles naturelles de formation de motifs, cette recherche ouvre de nouvelles possibilités pour les surfaces bio-inspirées, les capteurs ultra-sensibles et les matériaux conçus pour interagir intelligemment avec les cellules et la lumière. Elle suggère un avenir où des structures nanométriques complexes pourraient être écrites aussi facilement qu’un motif de lumière, tout en portant la sophistication du monde naturel.

Article : 3D Turing nanowrinkles via anisotropic photopolymerization – Journal : International Journal of Extreme Manufacturing – DOI : Lien vers l’étude

Source : IJEM

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: auto-organisationbiomimetismelasernanorides
Article précédent

Des chercheurs développent le plus grand télescope de surveillance du ciel au monde

Article suivant

Les électrons retardent derrière les noyaux atomiques

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre
Quantique

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

il y a 19 heures
Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression
Optique

Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression

il y a 22 heures
An atom in a cavity between two mirrors (left) acts as a heat engine in a driven-dissipative quantum system in which ene
Quantique

Des moteurs de lumière dans le monde quantique

il y a 1 jour
TUM développe des sources de photons uniques pour la communication quantique
Optique

TUM développe des sources de photons uniques pour la communication quantique

il y a 2 jours
Singapour dévoile le premier rack de serveurs à neurones humains vivants
Intelligence artificielle

Singapour dévoile le premier rack de serveurs à neurones humains vivants

il y a 3 jours
Saab dévoile l'A3-001, chasseur sans pilote furtif
Industrie militaire

Saab dévoile l’A3-001, chasseur sans pilote furtif

il y a 3 jours
Des points quantiques révèlent les ondes lumineuses cachées sur les surfaces métalliques
Optique

Des points quantiques révèlent les ondes lumineuses cachées sur les surfaces métalliques

il y a 3 jours
Des robots chinois battent le record d'Usain Bolt sur 100 mètres
Robotique

Des robots chinois battent le record d’Usain Bolt sur 100 mètres

il y a 4 jours
Plus d'articles
Article suivant
Les électrons retardent derrière les noyaux atomiques

Les électrons retardent derrière les noyaux atomiques

Une image thermique d'un veau qui a été utilisée pour déterminer la température de l'animal.

Un nouvel outil d'IA peut prendre la température d'un bovin avec une simple photo

At SwissFEL, PSI researchers demonstrated a technique known as mode-locking, which allows fully coherent, ultrashort X-r

Synchronisation d'impulsions X attosecondes (ultra-courtes) au SwissFEL

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • Canicule en septembre 2026 : simple tendance ou scénario crédible ?

    Canicule en septembre 2026 : simple tendance ou scénario crédible ?

    30 partages
    Partage 12 Tweet 8
  • Œufs contaminés à la salmonelle : ce que l’on sait des rappels massifs en France et en Belgique

    23 partages
    Partage 9 Tweet 6
  • Taxe sur les carburants : son report à 2028 ne dissipe pas la controverse fiscale

    17 partages
    Partage 7 Tweet 4
  • Hyundai Ioniq V : la riposte électrique de Hyundai en Chine

    14 partages
    Partage 6 Tweet 4
  • Éclipse lunaire du 28 août 2026 : un autre spectacle céleste à ne pas manquer à l’aube

    20 partages
    Partage 8 Tweet 5

Tendance

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey
Terrestre

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

par La rédaction
29 août 2026
0

La première Ferrari électrique de série, la Luce, a été adjugée 40 millions de dollars à Monterey,...

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

28 août 2026
Diagnostic de performance énergétique : ce que 2027 change vraiment pour les logements

Diagnostic de performance énergétique : ce que 2027 change vraiment pour les logements

28 août 2026
Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

28 août 2026
L'Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

L’Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

28 août 2026

Points forts

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

L’Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

Geely Xingyuan détrône Tesla Model Y sur le marché chinois

Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression

Des moteurs de lumière dans le monde quantique

Cadmium dans les pâtes : pourquoi Barilla, Panzanie, Rummo cristallisent l’inquiétude

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

29 août 2026
Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

28 août 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In

Contenu original

Wrinkles are everywhere in nature. They shape the surface of leaves, insect wings, and even the tiny finger-like structures that line the human intestine. These patterns are not just decorative. They control how surfaces interact with light, liquids, and living cells. However, reproducing such intricate textures in the lab, especially in three dimensions and at the micro- and nanoscale, has long challenged scientists.

In the International Journal of Extreme Manufacturing, researchers from the Technical Institute of Physics and Chemistry at the Chinese Academy of Sciences now report a way to build such surfaces from the bottom up. By combining ultrafast laser writing with a natural pattern-forming process known as Turing self-organization, the researchers have developed a method to "program" 3D nanowrinkles inside soft materials. 

At the heart of the approach is femtosecond laser direct writing, which uses extremely short laser pulses to solidify materials with very high spatial precision. To this, the researchers added a reaction–diffusion mechanism first proposed by mathematician Alan Turing, in which simple chemical interactions spontaneously generate ordered patterns. When the laser-induced polymerization and the Turing process occur together, nanoscale wrinkles emerge naturally as the material is written.

"Instead of carving patterns into a surface, we let the material organize itself while we guide it with light," explains Prof. Mei-Ling Zheng, the corresponding author of the study. "This gives us both the freedom of self-organization and the accuracy of laser fabrication."

A key innovation is the use of laser polarization to control the outcome. By changing the polarization direction, the team can decide how the wrinkles grow. In some cases, the wrinkles lined up into ordered nanoscale ridges; in others, they grew into vertically arranged pillar-like patterns. The size, orientation, and spacing of these features could be well tuned by adjusting laser parameters.

To understand and predict when these patterns would appear, the scientists also developed an accessible theoretical model that links laser settings to wrinkle formation. Using a hydrogel based on methacrylated hyaluronic acid, a material commonly used in biomedical research, they showed how and when these patterns emerge, turning a once mysterious process into a controllable manufacturing tool.

With this level of precision, the team recreated several iconic natural surfaces. They produced moth-eye patterns known for reducing reflection, replicas of cicada wings with their distinctive textures, and structures resembling intestinal microvilli, which dramatically increase surface area in the human body. These examples highlight how the method can translate biological inspiration into engineered materials.

The team also demonstrated a practical application in chemical sensing. By coating the nanowrinkled surfaces with a thin layer of silver, they produced surface-enhanced Raman scattering substrates capable of detecting extremely small amounts of a test molecule. The sensors identified signals at concentrations as low as one part per billion.

"The ordered nanowrinkles do two jobs at once," Prof. Zheng explains. "They help capture molecules on the surface and, at the same time, enhance the optical signal. That combination is what leads to such high sensitivity."

So far, the method works best with soft materials that carry surface charges, such as hydrogels. Extending it to other organic and inorganic materials, and improving the mechanical strength of structures formed at low material concentrations, are important goals for future research.

By blending laser precision with nature's own pattern-forming rules, this research opens new possibilities for bio-inspired surfaces, ultra-sensitive sensors, and materials designed to interact intelligently with cells and light. It suggests a future where complex nanoscale structures can be written as easily as a pattern of light, yet carry the sophistication of the natural world.

International Journal of Extreme Manufacturing (IJEM, IF: 21.3) is dedicated to publishing the best research related to the science and technology of manufacturing functional devices and systems with extreme dimensions (extremely large or small) and/or extreme functionalities

  • Maintained #1 in Engineering, Manufacturing for consecutive years
  • Average time to First Decision after Peer Review: 34 days
  • Open Access Publishing after Double-Anonymous Peer Review

Visit our webpage, like us on Facebook, and follow us on Twitter and LinkedIn.

Journal

International Journal of Extreme Manufacturing

DOI

10.1088/2631-7990/ae1eb7

Article Title

3D Turing nanowrinkles via anisotropic photopolymerization

Article Publication Date

8-Dec-2025

◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com