Ce composé transforme les infrarouges en lumière visible

Transformer les rayons infrarouges en un faisceau blanc de lumière visible : ce tour de magie est réalisé grâce à un nouveau composé dont la structure rappelle celle d’un diamant. Il pourrait servir comme source de lumière à la fois très économique, écologique et efficace.

D’où cette lumière vient-elle ? Elle émerge des caractéristiques chimiques propres à ce nouveau composé, imaginé par le physicien Nils Rosemann et ses collaborateurs à l’université de Marbourg (Allemagne).

Au centre, un nanocristal d’étain et de soufre, dont les atomes sont disposés en tétraèdre, d’une manière qui rappelle ceux du carbone au sein des cristaux de diamant. Ce nanocristal central est ensuite enrobé dans des composés organiques qui le soutiennent et le stabilisent.

Nanocristal étain & soufre

Une représentation 3D du composé qui transforme les ondes infrarouges en lumière visible. L’électron qui se déplace émet de la lumière blanche (ondes arc-en-ciel) est représenté en orange. En bleu et jaune, les atomes d’étain et de soufre du nanocristal. (Source : P. Rosemann)

Lorsque le cristal “diamantoïde” est frappé par un rayon laser formé par des ondes proches de l’infrarouge (d’une couleur rouge, aux longueurs d’onde élevées), sa structure déforme leurs longueurs d’ondes… et émet des électrons qui rayonnent d’une belle lumière blanche chaude !

Autrement dit, il produit un rayonnement à bande large, soit comprenant toutes les ondes du spectre visible. Pour preuve : si le rayon blanc qui en ressort est diffracté par un prisme, il révèle toutes les couleurs de l’arc-en-ciel qui le composent.

Ainsi, en partant d’ondes peu onéreuses et faciles à produire telles que les infrarouges, il est possible d’obtenir une lumière blanche susceptible de servir pour l’éclairage. Son rayonnement rappelle en effet celui des ampoules à tungstène ou halogènes, puisque sa température vaut 2856 Kelvin (ce qu’on appelle de la lumière “chaude” en langage courant).

Si ce n’est pas la première fois qu’un composé parvient à réaliser cette transformation de l’infrarouge au visible, celui-ci est néanmoins le premier capable de produire un faisceau lumineux bien dirigé, dans la direction opposée au rayon incident. De plus, sa température peur être modulée en utilisant des lasers avec différents niveaux d’excitation des électrons.

Les physiciens estiment aussi que leur invention pourrait être exploitable dans l’éclairage des microscopes ou des projecteurs, des dispositifs qui demandent une résolution spatiale élevée.

Source : Science & Vie

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des sciences, la page Physique.

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