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En images : les étonnantes sculptures microscopiques réalisées au laser

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Technique déjà ancienne, l'impression 3D, ou stéréolithographie, peut être portée dans le monde microscopique : un groupe de scientifiques le démontre en réalisant des modèles réduits de monuments célèbres à l'échelle du micromètre. C'est plus qu'un amusement : pilotée par ordinateur, la technique permet de réaliser des nanostructures.

La porte de Brandebourg dans le micromonde. © Nanoscribe GmbH, Michael Thiel

Sculpter des blocs de matériaux à l'aide d'un laser à onde continue pour y créer des structures submicroniques en trois dimensions est une occupation courante pour les membres de la société Nanoscribe. La technique ne permet pas seulement de réaliser de saisissantes reproductions microscopiques, elle a des applications dans plusieurs domaines : en photonique (génération, transmission, traitement ou la conversion de signaux optiques), en microfluidique (manipulation des fluides dans des structures dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est de l'ordre du micromètre) et même la biologie cellulaire.

Une structure conçue sur ordinateur peut ensuite être reproduite sans problème avec le laser continu. On voit ici la fameuse structure de la molécule de fullerène en ballon de football. © Nanoscribe GmbH

Michael Thiel a travaillé à l'institut technologique de Karlsruhe (KIT) en Allemagne. Avec des collègues, il a fondé la société Nanoscribe et il publie aujourd'hui dans Applied Physics Letters un article décrivant la technique qu'ils utilisent pour graver des structures en 3D dans différents matériaux photosensibles à l'aide d'un laser continu.

Ce type de laser ne génère pas des impulsions optiques, comme les lasers femtosecondes déjà utilisés pour faire de la lithographie, mais délivre de la lumière laser en continu. Il se révèle plus approprié pour la stéréolithographie dans le micromonde à l'échelle industrielle. Certains se servent déjà de cette technique pour créer des métamatériaux et fabriquer différents dispositifs de camouflage et d'invisibilité.

La tour Eiffel en impression 3D micrométrique. © Nanoscribe GmbH
Des sculptures en stéréographie micrométrique représentant la statue des Animaux musiciens de Brême . © Nanoscribe GmbH

Le laser continu est piloté par un ordinateur exécutant un motif préprogrammé. Selon Michael Thiel : « Ce micromonde 3D est vraiment fascinant. Il ne s'agit plus maintenant d'une curiosité de laboratoire. Vous pouvez utiliser notre technique pour réaliser ce que vous voulez comme forme à partir d'un fichier sur ordinateur ».

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