Cette technologie permet de cr\u00e9er des appareils de spectroscopie portatifs et est prometteuse pour le d\u00e9veloppement d’appareils qui int\u00e8grent un ensemble de nouveaux capteurs, servant de spectrom\u00e8tres d’imagerie de la prochaine g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n
\u00ab\u00a0Nous avons cr\u00e9\u00e9 un spectrom\u00e8tre qui fonctionne rapidement, \u00e0 faible tension, et qui est sensible \u00e0 un large spectre de lumi\u00e8re\u00a0\u00bb, explique Brendan O’Connor, auteur principal d’un article sur ces travaux et professeur de g\u00e9nie m\u00e9canique et a\u00e9rospatial \u00e0 l’universit\u00e9 d’\u00c9tat de Caroline du Nord. \u00ab\u00a0Notre prototype de d\u00e9monstration ne mesure que quelques millim\u00e8tres carr\u00e9s – il pourrait tenir sur votre t\u00e9l\u00e9phone. Vous pourriez le rendre aussi petit qu’un pixel, si vous le vouliez\u00a0\u00bb.<\/p>\n
Cette technologie utilise un minuscule photod\u00e9tecteur capable de d\u00e9tecter les longueurs d’onde de la lumi\u00e8re apr\u00e8s que celle-ci ait interagi avec un mat\u00e9riau cible. En appliquant diff\u00e9rentes tensions au photod\u00e9tecteur, les utilisateurs peuvent manipuler les longueurs d’onde de la lumi\u00e8re auxquelles le photod\u00e9tecteur est le plus sensible.<\/p>\n
\u00ab\u00a0Si vous appliquez rapidement une gamme de tensions au photod\u00e9tecteur et mesurez toutes les longueurs d’onde de la lumi\u00e8re captur\u00e9e \u00e0 chaque tension, vous disposez de suffisamment de donn\u00e9es pour qu’un simple programme informatique puisse recr\u00e9er une signature pr\u00e9cise de la lumi\u00e8re qui traverse le mat\u00e9riau cible ou qui s’y r\u00e9fl\u00e9chit\u00a0\u00bb, explique M. O’Connor. \u00ab\u00a0La gamme de tensions est inf\u00e9rieure \u00e0 un volt, et l’ensemble du processus peut se d\u00e9rouler en moins d’une milliseconde.\u00a0\u00bb<\/p>\n
Les tentatives pr\u00e9c\u00e9dentes de cr\u00e9ation de photod\u00e9tecteurs miniaturis\u00e9s reposaient sur des optiques complexes, utilisaient des tensions \u00e9lev\u00e9es ou n’\u00e9taient pas aussi sensibles \u00e0 une large gamme de longueurs d’onde.<\/p>\n
Lors des essais de validation du concept, les chercheurs ont constat\u00e9 que leur spectrom\u00e8tre de la taille d’un pixel \u00e9tait aussi pr\u00e9cis qu’un spectrom\u00e8tre conventionnel et avait une sensibilit\u00e9 comparable \u00e0 celle des dispositifs de photod\u00e9tection commerciaux.<\/p>\n
\u00ab\u00a0\u00c0 long terme, notre objectif est de mettre les spectrom\u00e8tres \u00e0 la port\u00e9e du grand public\u00a0\u00bb, explique M. O’Connor. \u00ab\u00a0La taille et la demande d’\u00e9nergie de la technologie permettent de l’int\u00e9grer dans un smartphone, et nous pensons que cela ouvre la voie \u00e0 des applications passionnantes. Du point de vue de la recherche, cela ouvre \u00e9galement la voie \u00e0 un meilleur acc\u00e8s \u00e0 la spectroscopie d’imagerie, \u00e0 la spectroscopie microscopique et \u00e0 d’autres applications utiles en laboratoire.\u00a0\u00bb<\/p>\n
Ce travail a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 avec le soutien de la National Science Foundation (subventions 1809753 et 2324190) et de l’Office of Naval Research (subvention N000142412101).<\/p>\n