dimanche, août 31, 2025
  • 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
Des faisceaux de lumière en forme de donut pour visualiser le nanomonde

Des faisceaux de lumière en forme de donut pour visualiser le nanomonde

par La rédaction
7 décembre 2023
en Nanotechnologie, Technologie

Des chercheurs américains ont développé une méthode innovante pour visualiser des objets trop petits pour être observés avec des microscopes traditionnels. Cette découverte pourrait avoir un impact significatif sur l’amélioration des nanotechnologies, notamment les semi-conducteurs miniatures présents dans les puces électroniques.

La recherche s’inscrit dans le domaine de la ptychographie, une technique permettant d’observer des objets de très petite taille.

Contrairement aux microscopes traditionnels, les outils de ptychographie n’observent pas directement les petits objets. Ils éclairent plutôt une cible avec des lasers, puis mesurent la manière dont la lumière se disperse, un peu comme l’équivalent microscopique de la création d’ombres chinoises sur un mur.

Jusqu’à présent, cette approche a été très efficace, à une exception près, selon Margaret Murnane, professeure émérite de physique à l’Université du Colorado et co-auteure de l’étude. « Récemment, cela a complètement échoué pour les échantillons hautement périodiques, ou les objets présentant un motif régulièrement répétitif », explique-t-elle. « C’est un problème car cela inclut de nombreuses nanotechnologies. »

Des faisceaux de lumière en forme de beignet se dispersent à partir de deux structures incroyablement petites présentant des motifs répétitifs différents. (Crédit : Wang, et al., 2023, « Optica »)

Des faisceaux de lumière en forme de donut

Dans cette nouvelle étude, Margaret Murnane et ses collègues ont trouvé une solution en utilisant des faisceaux de lumière ultraviolette extrême en forme de donut. Cette approche innovante permet de collecter des images précises de structures minuscules et délicates, d’une taille comprise entre 10 et 100 nanomètres, soit plusieurs fois plus petites qu’un millionième de pouce.

Les faisceaux en forme de donut, ou à moment angulaire optique, n’endommagent pas les minuscules composants électroniques lors du processus d’imagerie, contrairement à certains outils d’imagerie existants, tels que les microscopes électroniques.

Pour tester leur nouvelle approche, les chercheurs ont produit un maillage d’atomes de carbone présentant un petit défaut dans l’un des maillons, observé ici à l’aide d’un faisceau en forme d’écrou (panneau de gauche) et de lasers traditionnels (panneau du milieu et de droite). (Crédit : Wang, et al., 2023, « Optica »)

Repousser les limites des microscopes

La recherche repousse les limites fondamentales des microscopes. En raison de la physique de la lumière, les outils d’imagerie utilisant des lentilles ne peuvent voir le monde qu’à une résolution d’environ 200 nanomètres, ce qui n’est pas suffisant pour capturer de nombreux virus, par exemple, qui infectent les humains.

La ptychographie, développée au milieu des années 2000, pourrait aider les chercheurs à dépasser cette limite. Au lieu d’utiliser une lentille pour récupérer l’image, les scientifiques utilisent des algorithmes pour analyser les motifs complexes créés par la dispersion de la lumière.

En utilisant des faisceaux de lumière ultraviolette extrême en forme de donut, l’équipe de chercheurs a découvert que ces faisceaux produisaient des ombres chinoises beaucoup plus complexes lorsqu’ils étaient réfléchis par des structures répétitives, contrairement aux lasers traditionnels.

Pour tester cette nouvelle approche, les chercheurs ont créé un maillage d’atomes de carbone avec une minuscule rupture dans l’un des liens. Le groupe a pu repérer ce défaut avec une précision inédite dans les outils ptychographiques.

En synthèse

Cette nouvelle technique d’imagerie en forme de donut pourrait révolutionner l’étude des nanotechnologies et permettre d’observer des objets encore plus petits et fragiles, y compris un jour, le fonctionnement des cellules biologiques vivantes. Les chercheurs continueront à travailler sur l’amélioration de cette méthode pour offrir des images encore plus précises et détaillées des structures nanométriques.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que la ptychographie ?

La ptychographie est une technique d’imagerie qui permet d’observer des objets de très petite taille. Elle utilise des lasers pour éclairer une cible, puis mesure la manière dont la lumière se disperse.

Quel est le problème avec la ptychographie traditionnelle ?

La ptychographie traditionnelle a du mal à visualiser des échantillons hautement périodiques, ou des objets présentant un motif régulièrement répétitif. Cela inclut de nombreuses nanotechnologies.

Comment les chercheurs ont-ils résolu ce problème ?

Les chercheurs ont utilisé des faisceaux de lumière ultraviolette extrême en forme de donut pour éclairer les objets. Cette approche a permis de collecter des images précises de structures minuscules et délicates.

Quels sont les avantages de cette nouvelle technique ?

Cette nouvelle technique permet de visualiser des structures d’une taille comprise entre 10 et 100 nanomètres, sans endommager les minuscules composants électroniques lors du processus d’imagerie.

Quelles sont les applications futures de cette technique ?

À l’avenir, cette technique pourrait être utilisée pour inspecter les polymères utilisés pour fabriquer et imprimer des semi-conducteurs pour détecter des défauts, sans endommager ces structures dans le processus.

Principaux enseignements

Enseignements
La ptychographie est une technique d’imagerie pour observer des objets de très petite taille.
La ptychographie traditionnelle a du mal à visualiser des échantillons hautement périodiques.
Les chercheurs ont utilisé des faisceaux de lumière ultraviolette extrême en forme de donut pour résoudre ce problème.
Cette nouvelle technique permet de visualiser des structures d’une taille comprise entre 10 et 100 nanomètres.
Cette technique n’endommage pas les minuscules composants électroniques lors du processus d’imagerie.
À l’avenir, cette technique pourrait être utilisée pour inspecter les polymères utilisés pour fabriquer et imprimer des semi-conducteurs.
Cette recherche repousse les limites fondamentales des microscopes.
Les chercheurs utilisent des algorithmes pour analyser les motifs complexes créés par la dispersion de la lumière.
Les faisceaux de lumière en forme de donut produisent des ombres chinoises beaucoup plus complexes lorsqu’ils sont réfléchis par des structures répétitives.
Cette nouvelle technique pourrait permettre un jour d’observer le fonctionnement des cellules biologiques vivantes.

Références

Légende illustration principale: Motif de diffusion produit par des faisceaux lumineux en forme de beignet rebondissant sur un objet dont la structure se répète régulièrement. Crédit : Wang, et al., 2023, « Optica »

Articles à explorer

Découverte d'un correctif pour le problème insaisissable du contact entre le gallium et l'oxyde de gallium

Découverte d’un correctif pour le problème insaisissable du contact entre le gallium et l’oxyde de gallium

10 août 2025
Des chercheurs cartographient avec précision le comportement des ondes plasmoniques

Des chercheurs cartographient avec précision le comportement des ondes plasmoniques

4 janvier 2025

Article : « High-fidelity ptychographic imaging of highly periodic structures enabled by vortex high harmonic beams » – DOI:10.1364/OPTICA.498619

University of Colorado Boulder, « Optics & Photonics News », Margaret Murnane, JILA, National Institute of Standards and Technology (NIST)

Aller à l'essentiel en cliquant sur les boutons suivants :

  Résume: ChatGPT   Explore: Perplexity   Eclaire: Grok   Analyse: Claude AI
Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: donutlumiere ultraviolettemicroscopienanotechnologiesptychographie
Article précédent

L’hydrogène, la clé pour des piles à combustible plus abordables ?

Article suivant

Une IA bio-inspirée pour des missions sous-marines réussies

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

« Un algorithme astucieux permet de réduire le bruit dans les dispositifs quantiques »
Quantique

« Un algorithme astucieux permet de réduire le bruit dans les dispositifs quantiques »

il y a 8 heures
Les électrons révèlent leur orientation dans des flashs attosecondes
Recherche

Les électrons révèlent leur orientation dans des flashs attosecondes

il y a 20 heures
De 0 à 100 en 12 minutes - une feuille de route pour les batteries au lithium-soufre
Batterie

De 0 à 100 en 12 minutes – une feuille de route pour les batteries au lithium-soufre

il y a 2 jours
L’intelligence artificielle accélère la sophistication des attaques DDoS à l’échelle internationale
Intelligence artificielle

L’intelligence artificielle accélère la sophistication des attaques DDoS à l’échelle internationale

il y a 2 jours
ASUS fête ses 30 ans avec une RTX 5090 Matrix extravagante taillée pour l’extrême
Industrie technologie

ASUS fête ses 30 ans avec une RTX 5090 Matrix extravagante taillée pour l’extrême

il y a 2 jours
L’arme secrète de Google pour vos clichés s’appelle… « nano-banana »
Intelligence artificielle

L’arme secrète de Google pour vos clichés s’appelle… « nano-banana »

il y a 3 jours
Plus d'articles
Article suivant
Une IA bio-inspirée pour des missions sous-marines réussies

Une IA bio-inspirée pour des missions sous-marines réussies

AMD dévoile les accélérateurs AMD Instinct MI300X et l'APU MI300A

AMD dévoile les accélérateurs AMD Instinct MI300X et l'APU MI300A

Avec le molybdène, l'électrolyse de l'eau pourrait devenir 20% plus efficace

Avec le molybdène, l'électrolyse de l'eau pourrait devenir 20% plus efficace

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

Articles récents

Les ultrasons en psychiatrie : pour mieux diagnostiquer et pour traiter, demain, les troubles en santé mentale

Les ultrasons en psychiatrie : pour mieux diagnostiquer et pour traiter, demain, les troubles en santé mentale

31 août 2025
« Un algorithme astucieux permet de réduire le bruit dans les dispositifs quantiques »

« Un algorithme astucieux permet de réduire le bruit dans les dispositifs quantiques »

30 août 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 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
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com