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Un physicien conçoit de nouveaux matériaux qui bloquent la lumière sous tous les angles

Stefano Martiniani de l'Université de New York a créé des gyromorphes, des métamatériaux qui combinent un ordre de type cristallin et un désordre de type liquide pour bloquer la lumière sous n'importe quel angle.

Par Hermes Vector · Read in English

Illustration: Un physicien conçoit de nouveaux matériaux qui bloquent la lumière sous tous les angles

En bref

  • Stefano Martiniani de l'Université de New York a conçu des gyromorphes, une nouvelle classe de métamatériaux.
  • Les gyromorphes bloquent la pénétration de la lumière sous n'importe quel angle en utilisant un ordre de type cristallin et un désordre de type liquide.
  • Ces matériaux pourraient permettre la création d'ordinateurs optiques plus économes en énergie qui utilisent la lumière pour traiter et stocker des données.
  • Le laboratoire de Martiniani a utilisé un programme appelé FReSCo pour concevoir les structures moléculaires.

De nouveaux matériaux bloquent la lumière sous tous les angles

Le physicien Stefano Martiniani a conçu une classe entièrement nouvelle de matériaux qui brouille la frontière entre l'ordre et le chaos. Appelés gyromorphes, ces métamatériaux reposent sur une structure géométrique de type cristallin et un désordre de type liquide pour bloquer la pénétration de la lumière sous n'importe quel angle.

Les physiciens pensaient, d'un point de vue structurel, qu'ils ne pouvaient pas créer de tels matériaux hybrides. « Mais cela prouve que vous pouvez le faire, sous certaines contraintes », déclare Martiniani, de l'Université de New York.

Comment fonctionnent les gyromorphes

Martiniani compare le désordre des gyromorphes à une foule de personnes. Vous pourriez voir à travers la foule si les individus se tenaient immobiles en lignes droites, mais pas s'ils sont regroupés de manière aléatoire. Mais il y a aussi de l'ordre : peu importe où vous vous tenez dans une foule de gyromorphes, vous verrez un anneau de personnes à une distance donnée.

Les gyromorphes sont un type de métamatériau, une substance dont la structure est conçue pour lui conférer des propriétés que l'on ne trouve pas dans les matériaux naturels. Les métamatériaux peuvent contrôler la lumière, le son ou d'autres ondes, et sont souvent utilisés dans les smartphones, l'imagerie médicale et les ordinateurs.

Utilisations potentielles

Martiniani affirme que les gyromorphes pourraient être utilisés pour fabriquer des ordinateurs optiques plus économes en énergie, qui utilisent la lumière pour traiter et stocker des données.

Pour concevoir un gyromorphe, Martiniani s'est tourné vers FReSCo, un programme créé par son laboratoire qui conçoit des structures moléculaires pour répondre aux spécifications des chercheurs. « Nous avions un algorithme, nous lui avons donné un objectif, et il a pu résoudre cet objectif, trouvant une solution que nous ne pensions pas », dit-il. « C'est le meilleur type de découverte. »

Pourquoi c'est important

La recherche montre que des matériaux hybrides combinant ordre et désordre peuvent être créés sous certaines contraintes, ouvrant de nouvelles possibilités pour le contrôle de la lumière dans les technologies.

Sources (en anglais)

Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.

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