Nouvelle étude : les lasers ultrarapides ouvrent la voie à la technologie de demain

ParisUne nouvelle étude révèle que les lasers ultrarapides peuvent être utilisés pour transformer des matériaux 2D en applications technologiques avancées. Les récents progrès dans l'interaction de la lumière avec ces matériaux montrent que les lasers ultrarapides peuvent modifier des matériaux tels que le graphène et les dichalcogénures de métaux de transition (DMT). Ces matériaux sont cruciaux pour l'électronique future, la photonique, la technologie quantique et les capteurs.

Aleksei Emelianov et Mika Pettersson de l'Université de Jyväskylä, en collaboration avec Ivan Bobrinetskiy de l'Institut Biosense, ont mené une étude explorant de nouvelles opportunités. Les méthodes traditionnelles causent souvent des dommages thermiques et manquent de précision. Les lasers ultrarapides permettent un contrôle précis à l'échelle nanométrique sans ces inconvénients.

• Détecteurs de lumière ultra-rapides
• Électronique flexible
• Biohybrides innovants
• Panneaux solaires de nouvelle génération

Les lasers ultrarapides sont idéaux pour modifier les matériaux 2D car ils interagissent directement avec la structure atomique. Cette interaction modifie les propriétés chimiques et physiques des matériaux, permettant des changements précis. Les chercheurs envisagent d'utiliser ces impulsions laser pour développer des technologies écologiques sans recourir à des masques. Ces impulsions peuvent ajouter ou retirer du matériau, rendant possible la création de dispositifs avancés.

L'étude met en avant les avancées récentes dans divers domaines : la fonctionnalisation, le dopage, la reconstruction atomique, la transformation de phase, ainsi que la micro- et nanopatterning en 2D et 3D.

Ces avancées pourraient engendrer de nouvelles technologies pour les dispositifs utilisant la lumière, l'électronique et les capteurs. Les lasers ultrarapides sont capables de créer des structures précises et détaillées. Ils pourraient être utilisés dans des domaines tels que les télécommunications, les analyses médicales et la surveillance environnementale.

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Le chercheur postdoctoral Aleksei Emelianov affirme que la technologie des lasers ultrarapides est une méthode extrêmement adaptable. Elle permet d'ajuster et de modifier les matériaux 2D avec précision, ce qui pourrait ouvrir la voie à de nouvelles solutions.

Grâce aux lasers ultrarapides, les chercheurs peuvent désormais atteindre une résolution extrêmement fine, allant jusqu'à quelques nanomètres. Ce niveau de précision est essentiel pour la fabrication de dispositifs de pointe. La technologie fonctionne en combinant les états énergétiques des couches atomiques avec des impulsions rapides de lumière laser.

Emelianov explique que les chercheurs examinent de près les propriétés optiques particulières des matériaux à faible dimension. Il précise que leurs études montrent que l'utilisation de lasers ultrarapides pourrait être une méthode clé pour modifier les propriétés des matériaux 2D.

Selon Ivan Bobrinetskiy, il est nécessaire de mener davantage de recherches pour comprendre comment les lasers interagissent rapidement avec les matériaux 2D. Cela implique d'étudier leur interaction avec l'environnement et les substrats, rendant la physique plus complexe mais fascinante.

L'étude menée par Emelianov, Pettersson et Bobrinetskiy révèle que les lasers ultrarapides peuvent traiter les matériaux 2D avec précision sans générer de chaleur. Avec des recherches supplémentaires, cette technologie pourrait transformer les industries utilisant des technologies électroniques, photoniques et de capteurs avancées.