Une équipe de scientifiques a eu l’idée de développer un rayon tracteur capable d’attirer et de repousser les particules. Comme dans les films de science-fiction Star Trek ou Star Wars, ces derniers ont voulu reproduire ce grappin géant invisible dans la vraie vie ! DGS vous en dit plus sur cette innovation extraordinaire.
Les vaisseaux spatiaux dans les films de science-fiction sont souvent équipés de rayons tracteurs capables de remorquer ou de maintenir en place des engins spatiaux. Les physiciens ont donc tenté de reproduire ces rayons invisibles dans la vraie vie. Après un travail acharné, l’équipe a réussi à développer ce qui se rapproche le plus de ce grappin géant invisible. Ainsi le rayon tracteur est capable d’attirer et de repousser les particules environ 100 fois plus que ce qui avait été réalisé auparavant.
En effet, des études similaires voulaient utiliser l’acoustique ou l’eau, pour « tracter » les particules. Pourtant, l’expérience menée par les professeurs Shvedov et Hnatovsky semble bien plus efficace. Celle-ci utilise un faisceau laser unique pour contrôler de minuscules particules d’environ 0,2 millimètre de diamètre. Ainsi le rayon peut les manipuler sur une distance de près de 20 centimètres, bien plus que les précédentes expériences. Le professeur Shvedov explique que « le laser étant capable de conserver la qualité du faisceau sur une longue distance, il pourrait très bien fonctionner sur des mètres », leur laboratoire étant trop petit pour le prouver.
Les précédents faisceaux laser utilisaient des photons pour bombarder les particules et se servaient de cet élan pour les propulser vers l’avant. Cette méthode instable n’a pas séduit les chercheurs de l’Université nationale australienne qui a alors préféré utiliser un faisceau laser creux pour entourer la particule : une méthode bien plus proche des films de science-fiction.
Légendes de l’image : (A) les conditions instables sont créées autour des particules. (B) des faisceaux laser creux créent des conditions stables manipulables. (C) Schéma de particules de verre à l’intérieur du faisceau laser creux.
Les particules utilisées dans l’étude sont de minuscules sphères de verre creux plaqué or. Le faisceau laser interagit avec les particules et génère un point chaud. Lorsque les particules dans l’air se heurtent à ce point chaud, elles se réchauffent. La force de l’air chauffé pousse alors la particule dans la direction opposée.
Cette méthode est donc très satisfaisante pour les chercheurs. D’abord, son application sur une longue distance est inédite. D’autre part, l’équipe a un contrôle sans précédent sur l’endroit où la particule se déplace. Ils peuvent ainsi contrôler ces va-et-vient en changeant la polarisation du laser. Ils parviennent facilement à pousser, tirer, détenir dans un endroit précis la particule. « Nous avons mis au point une technique qui peut créer des états inhabituels de polarisation dans le faisceau laser en forme de donut, d’étoile, ou d’anneau polarisé. On peut passer en douceur d’une polarisation à l’autre et ainsi arrêter ou inverser », explique Cyril Hnatovsky. Le rayon tracteur reste pour l’instant encore en test, mais les chercheurs prévoient une utilisation un peu différente des films de science-fiction. Il pourrait manipuler par exemple les polluants dans l’air, ou même contrôler des particules individuelles.
C’est incroyable de voir la réalité rejoindre la fiction, même à petite échelle ! A la rédaction, on attend avec impatience de voir ce que les scientifiques nous réservent. Cela nous rappelle d’ailleurs ce bouclier magnétique tout droit sorti de Star Trek prêt à équiper nos vaisseaux spatiaux. Et vous, pensez-vous qu’un jour toutes les technologies que nous pouvons voir dans les films de science-fiction deviendront réalité ?
