Quand les nanotechnologies améliorent la couleur des écrans

Inspirée par les couleurs naturelles des ailes du papillon ou de la queue du paon, l'université de Michigan a mis au point un système de filtre de la lumière à l'échelle nanométrique. Le but est de reproduire ces couleurs sur les écrans des liseuses.

Grâce aux nanotechnologies, le chercheur Jay Guo, professeur en génie électrique et informatique, et son équipe de scientifiques de l'université du Michigan sont parvenus à mettre au point une techniquecapable de "bloquer" la couleur structurelle permettant ainsi d'améliorer les couleurs de nos écrans. En fait, ils ont cherché à reproduire l'iridescence que l'on retrouve sur la queue du paon par exemple, et qui correspond à l'impression que l'on a d'une surface qui change de couleur selon l'angle pris ou l'éclairage. Selon eux, "imiter" le mécanisme d'affichage et de filtrage de la couleur de la nature était jusqu'à présent très compliqué, parce qu'elles correspondent à des textures plus qu'à des combinaisons chimiques. Pour parvenir à répliquer ce procédé, les scientifiques ont du coup créé leurs propres filtres et mis au point une technique pouvant servir en particulier à améliorer l'image des liseuses électroniques, pour un meilleur confort de lecture, ainsi que tous types d'écran qui ne nécessitent pas leur propre lumière pour être lisibles.

Une nano science

La couleur étant la perception subjective qu'a un individu d'une ou plusieurs longueurs d'ondes lumineuses, les scientifiques se sont penchés sur ce constat et ont cherché à modifier certaines de ces longueurs d'ondes. Il fallait prendre en compte que chaque couleur possédait une longueur d'onde différente, et ce à une échelle extrêmement petite. A l'échelle nanométrique, la lumière se retrouve en effet piégée dans des rainures métalliques et reste pour ainsi dire "vraie" quel que soit l'angle de l'observateur. Comme l'explique Jay Guo, "la lumière est canalisée dans une nanocavité, dont la largeur est beaucoup plus petite que la longueur d'onde de la couleur. Et c'est comme ça que nous pouvons obtenir des couleurs avec une résolution au-delà de la limite de diffraction. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, la lumière de longueur d'onde plus longue est piégée dans des rainures plus étroites". Il a donc fallu jouer avec les différentes longueurs d'ondes, mais également les rainures propres à chaque couleur afin de les rapprocher ou non selon que l'on veut obtenir une couleur plus intense.

Des améliorations à venir

Aussi paradoxal que cela puisse paraître, la lumière de longueur d'onde plus longue est piégée dans des rainures plus étroites". Il a donc fallu jouer avec les différentes longueurs d'ondes, mais également les rainures propres à chaque couleur afin de les rapprocher ou non selon que l'on veut obtenir une couleur plus intense. Grâce à ces techniques, les écrans peuvent être mis en plein soleil et continuent à être lisibles. De plus, le travail qu'ils ont mené a également permis de créer de nouveaux pixels ouvrant la possibilité de créer des super-pixels utiles notamment dans la création des couleurs de la carte d'identité par exemple qui, si elles sont issues de cette technique, seraient très difficiles à reproduire, ce qui serait un problème de taille pour les contrefacteurs. Toutefois, certains points dont notamment celui des angles d'incidence qui diffèrent en fonction de la lumière, restent à améliorer. Et ce nouveau dispositif ne peut, à l'heure actuelle, s'appliquer qu'aux images statiques. Les chercheurs espèrent développer une version image animée dans un avenir proche.