Miroir liquide

Un miroir presque magique
Plusieurs applications sont en vue pour ce miroir liquide dont la forme peut être modifiée instantanément

Par Jean Hamann

Des chercheurs du Centre d'optique, photonique et laser ont mis au point un nouveau procédé pour fabriquer des miroirs liquides dont la forme peut être instantanément modifiée à l'aide d'un champ magnétique. Jean-Philippe Déry et Anna-Marie Ritcey, du Département de chimie, et Ermanno Borra, du Département de physique, génie physique et optique, décrivent les détails de leur procédé dans le dernier numéro de Chemistry of Materials.

Le miroir qu'ils ont mis au point revêt un intérêt particulier en astrophysique parce qu'il permet de corriger la distorsion que subit la lumière en traversant l'atmosphère terrestre. À l’aide d’électroaimants qui modifient la forme du miroir, le front d’onde altéré est en quelque sorte redressé. «En laboratoire, ce miroir parvient à recréer une image claire à partir de l’image brouillée qui traverse un verre de mauvaise qualité», explique Ermanno Borra.

Théoriquement, les corrections qu’il est possible d’effectuer à l’aide de ce miroir permettraient aux télescopes terrestres d’atteindre une qualité optique similaire ou même supérieure à celle du télescope spatial Hubble, avance l’astrophysicien. Et, théoriquement toujours, les corrections seraient apportées presque en temps réel. «Jocelyn Parent, un étudiant de mon laboratoire, vient de démontrer qu’on peut apporter jusqu’à 800 corrections à la seconde à ce miroir», ajoute-t-il.

«Ce miroir peut adopter presque n’importe quelle forme si on utilise suffisamment d’aimants, souligne pour sa part Anna-Marie Ritcey. L’amplitude des déformations qu’on peut obtenir est beaucoup plus grande qu’avec les outils qui existent présentement en optique adaptative.» C’est d’ailleurs pourquoi ce miroir intéresse les entreprises œuvrant en imagerie médicale et en optoélectronique. En effet, le miroir liquide magnétiquement déformable permet de créer rapidement des surfaces de référence grâce auxquelles on peut s’assurer de la qualité d’un produit ayant une composante optique, explique la chimiste. Les professeurs Borra et Ritcey et leur collègue Melanie Campbell, de l’Université de Waterloo, viennent d’ailleurs d’obtenir une subvention de plus de 600 000 $ du CRSNG et de l’entreprise ontarienne Elcan Optical Technologies pour poursuivre leurs travaux.

Le secret est dans l’enrobage
Pour fabriquer un miroir liquide magnétiquement déformable, il faut d’abord un liquide dans lequel on met en suspension des nanoparticules d’oxyde de fer qui réagissent à l’application d’un champ magnétique. Les chercheurs ont eu l’idée d’utiliser de l’éthylène glycol, un produit employé en tant qu'antigel dans le liquide de refroidissement des automobiles. Il faut de plus un matériau réfléchissant — des nanoparticules d’argent dans le cas présent — qui demeure en surface et qui n’interfère pas avec le ferrofluide. «L’aspect le plus original de notre procédé est que nous enrobons les nanoparticules d’oxyde de fer à l’aide d’un acide, le MOEEAA. Ça disperse l’oxyde de fer dans la suspension et ça empêche les interactions avec la couche d’argent.»

Les professeurs Ritcey et Borra détiennent déjà des brevets qui protègent le concept de miroir liquide magnétiquement déformable. La «recette» qu’ils proposent pour en fabriquer de plus performants a fait l’objet d’une nouvelle demande de brevet.

http://www.aufil.ulaval.ca/articles/miroir-presque-magique-12372.html

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