Podcast n°4 – Concentrer la lumière
Ils sont au cœur de la recherche. Leurs travaux oscillent entre la physique fondamentale et l’optique. En nous accueillant dans leurs laboratoires, ces chercheurs nous montrent certains des échantillons sur lesquels ils ont travaillé pour qu’ils puissent être photographiés. Phénomènes étranges et intrigants à la beauté singulière, le podcast revient brièvement sur la physique qui se cache derrière l’image.
Nous terminons cette série de podcasts à l’Institut d’Optique avec une nouvelle photographie. Nous avions déjà fait le tour d’un certain nombre de matériaux. Cherchant çà et là ce qu’il y avait dans ses tiroirs, Lisa Lopez sortit une dernière boîte où se trouvait ce qui pouvait ressembler à un grain d’une très petite taille, pas plus de quelques millimètres. Sa teinte était légèrement rouge. Des irrégularités étaient visibles à sa surface et il était de toute évidence largement effrité, rendant le matériau très différent des concentrateurs taillés en pavé droit que nous avions vus dans les précédentes photographies. Elle m’expliqua qu’il s’agissait de pentacène qui n’avait pas encore été taillé. Elle le fera sans doute prochainement. Cette molécule à la structure particulière est formée d’une multitude d’atomes de carbone liés en cercle les uns aux autres et partageant un électron qui les lie solidement entre eux de chaque côté et un autre davantage délocalisé d’un seul côté. Ces liaisons plus fragiles s’alternent sans se suivre et forment ce qu’on appelle un système conjugué qui est à l’origine des propriétés optiques intéressantes de la molécule. Ces propriétés électriques font également de lui un matériau prometteur pour des panneaux solaires ou les LED organiques plus propres. Quand nous l’éclairons avec une lampe blanche, cette lumière est absorbée pour émettre du rouge par fluorescence. Nous l’avons délicatement posé sur un tissu noir pour en capturer l’éclat sous la lampe. Ses irrégularités semblaient plus visibles encore qu’à la lumière ambiante. Les résidus bleutés de notre lampe en arrière-plan venaient soutenir délicatement l’intensité pourpre émanant de lui. Celle-ci créait une composition quelque peu aérienne. Ayant terminé ma prise de vue, Lisa Lopez m’expliqua que ce pentacène servirait prochainement à la création d’un maser, c’est-à-dire un rayonnement microonde directif comparable d’une certaine manière à la lumière laser dans le domaine visible. Il s’agit d’une onde dont les grains de lumière, les photons, possèdent très peu d’énergie, largement moins que la lumière rouge, encore moins que les photons infrarouges. On retrouve cette lumière dans les appareils chauffants des cuisines notamment. Un concentrateur de lumière émettant une forte intensité dans le jaune pouvait apporter l’énergie nécessaire au pentacène pour émettre des microondes, donnant un nouveau cadre applicatif aux concentrateurs qu’elle avait développés. Cette perspective semblait particulièrement l’enthousiasmer.
Ayant fini le tour du laboratoire que nous avions prévu – ce matériau était le dernier que je pris en photo – je m’en suis retourné, heureux, dans mon atelier avec dans mes valises une multitude d’images à traiter et à mettre en valeur. Du principe des concentrateurs, aux échecs inhérents à la recherche en passant par quelques exemples d’applications, l’entretien avec Lisa Lopez m’a permis de découvrir une physique large et visuelle propice à une médiation par la photographie que le programme « la fabrique des lueurs» cherchait à développer. Merci à elle de m’avoir accueilli et je vous dis à très bientôt pour une nouvelle série.
Une réalisation Art in physics, sur la base des recherches de Lisa Lopez et François Balembois, textes librement inspirés des prises de vues et des photographies d’Hippolyte Dupont.
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Pour en savoir plus
Pour voir comment fonctionne la fluorescence : La fluorescence expliquée avec mes étagères, Julien Bobroff
Pour comprendre la couleur : Qu’est-ce que la couleur ? Science étonnante
Un autre exemple de lumière guidée dans un petit espace : la fibre optique et la fontaine laser, Immersion labos La fibre optique (4:40), Laboratoire INPHYNI