Le bon cholestérol, celui du laser.

Structure périodique des cristaux liquides (Optics Express)

Les fêtes approchant, il est de bon ton d’évoquer la ripaille traditionnelle et ses effets sur la santé. Mais comme tout le monde va s’accrocher au marronnier, je vais tenter d’évoquer les bienfaits du cholestérol sans parler de dinde (l’animal, pas la fille exaspérante), de bûche (le gâteau, pas la fille désespérante), ou de foie gras (le pâté, pas la fille écœurante). En effet, c’est grâce au cholestérol que l’on peut envisager de produire des lasers à trois dimensions (par opposition aux pointeurs laser, qui n’ont qu’une seule dimension) petits, abordables et réglables en fréquence, en un mot pratiques.

En effet, on connait depuis bien longtemps la capacité du cholestérol à s’organiser en cristal liquide, puisque ces cristaux ont été l’objet des premières études dès 1888. C’est cette faculté qui a été mise à profit dans une université Slovène, dont les résultats sont publiés dans Optics Express. Ainsi, dans une gouttelette de polymère rendue sphérique par la tension de surface, les cristaux de cholestérol vont s’organiser de façon périodique créant une sorte de structure en oignon.

Pour faire un laser, on a besoin de deux éléments : un amplificateur optique, qui va servir à transformer l’énergie reçue en lumière, et une cavité réfléchissante. Pour obtenir l’amplificateur, on greffe sur le cholestérol des molécules fluorescentes. La cavité, elle, est formée par cette structure en oignon formée par les cristaux liquides hélicoïdaux dont la période est variable (ce qui va permettre de régler la fréquence du laser), dont chaque couche aura un indice de réfraction différent. On aura donc un rayonnement partant dans toutes les directions de l’espace.

Cela permet de créer un dispositif laser facilement, et à peu de frais : il suffit de mélanger le polymère et les cristaux liquides (qui s’organiseront alors d’eux-même) dans des gouttes de petite taille (15 microns environ). Avec un rayonnement laser dont la fréquence (la couleur) sera changeable facilement, en modifiant la température. Ces sources lasers pourraient être employées pour fabriquer facilement des ensembles lumineux, mais peuvent être également injectées dans des objets que l’on souhaiterait observer, pour pouvoir faire de l’holographie par exemple.

2 Responses to Le bon cholestérol, celui du laser.

  1. DavidL dit :

    Est-ce qu’avec ce genre de laser on atteint une puissance « visible » à l’oeil nu ?

    Le truc c’est que si on met plein de gouttelettes de cholesterol, ça va faire autant de lasers qui – si je comprends bien – vont tous émettre, mais pas en phase les uns avec les autres. Donc on perd un peu l’intérêt du laser qui est l’accord de phase.

    A moins qu’en mettant plusieurs gouttelettes les différents microlasers se synchronisent et se mettent en phase pour former un macrolaser ?

  2. G. Berteloot dit :

    En fait chaque gouttelette va émettre un laser qui si j’ai bien compris l’article aura une puissance de 0.05 mW. On est bien en dessous de la puissance d’un pointeur laser (au moins 5mW), mais je ne crois pas que ce genre de gouttelettes soient utilisés ensemble pour obtenir des lasers puissants (on peut en revanche imaginer des applications esthétiques, ou la cohérence n’est pas importante mais l’obtention d’une lumière quasi-chromatique l’est), mais plutôt pour des observations au microscope, qui devraient dans ce cas être capable de détecter ce genre d’intensité.

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