Science Une lentille à rayons X pour faciliter l'exploration du nanomonde

Des chercheurs du PSI ont développé une lentille achromatique à rayons X qui va faciliter la recherche sur des nanostructures. Elle permet de saisir des images de structures beaucoup plus petites qu'avec la lumière visible.

La nouvelle lentille permet de passer de la recherche appliquée à une microscopie à rayons X à usage commercial, notamment dans l'industrie, a indiqué lundi l'Institut Paul Scherrer (PSI), à Villingen (AG). Le résultat des travaux des chercheurs du PSI a été publié dans la revue spécialisée Nature Communications.

La découverte de la lentille optique achromatique pour les rayons X profitera à la recherche et au développement dans le secteur industriel. Elle permettra notamment des avancées dans le domaine des micropuces, des batteries et de la recherche sur les matériaux.

Lumière décomposée

Des lentilles achromatiques pour la lumière visible existent depuis plus de 200 ans. Elles sont constituées de deux matériaux. La lumière pénètre d'abord dans un premier matériau et se décompose dans toutes les couleurs spectrales. Ensuite, la lumière est dirigée vers un second matériau afin d'inverser cet effet.

Ce principe ne fonctionne pas dans le domaine des rayons X, explique Christian David, du laboratoire de micro et de nanotechnologie du PSI. Pour la lumière de type rayons X, il n'existe pas de matériaux qui diffèrent suffisamment dans leurs propriétés optiques pour permettre à l'un d'annuler les effets de l'autre.

Combinaison de deux principes optiques

Pour résoudre ce problème, les chercheurs du PSI ont combiné deux principes optiques. «La clé de nos recherches a été de découvrir que nous pouvions placer devant notre lentille diffractive une deuxième lentille qui a un effet rétractif», explique Adam Kubec, ancien membre de l'équipe de Christian David et aujourd'hui collaborateur de XRnanotech, une société spin-off créée suite aux recherches en optique des rayons X effectuées au PSI.

Le PSI prévoit de commercialiser la nouvelle lentille en collaboration avec XRnanotech. Des contacts ont déjà été noués avec des entreprises qui construisent des microscopes à rayons X à l'échelle du laboratoire, précise Adam Kubec.

me, ats