Une caméra capable de capturer le chaos en mouvement en une fraction de seconde. Découvrez comment la science repousse les limites de la photographie pour observer l’activité atomique en action.
Pour prendre une photo, les meilleures caméras numériques du marché ouvrent leur obturateur pendant environ un quatre millième de seconde. Pour capturer l’activité atomique, vous auriez besoin d’un obturateur bien plus rapide. C’est ainsi que des scientifiques ont dévoilé en 2023 un moyen d’atteindre une vitesse d’obturation d’un trillionième de seconde, soit 250 millions de fois plus rapide que ces caméras numériques. Cela lui permet de capturer quelque chose d’essentiel en science des matériaux : le désordre dynamique.
Une révolution dans la capture du mouvement atomique
Tout simplement, il s’agit lorsque des amas d’atomes se déplacent et dansent dans un matériau de manière spécifique sur une certaine période – déclenchés par une vibration ou un changement de température, par exemple. Ce n’est pas encore un phénomène que nous comprenons entièrement, mais il est crucial pour les propriétés et réactions des matériaux.
Un outil révolutionnaire pour observer le côté caché des matériaux
Le système ultra-rapide d’obturation nous donne bien plus d’informations sur ce qui se passe avec le désordre dynamique. Les chercheurs appellent leur invention ‘fonction de distribution de paires atomiques à obturation variable’, ou vsPDF pour faire court.
Des implications majeures pour la science des matériaux
“C’est uniquement avec cet nouvel outil vsPDF que nous pouvons vraiment voir ce côté des matériaux”, a déclaré le scientifique des matériaux Simon Billinge de l’Université Columbia à New York. “Avec cette technique, nous pourrons observer un matériau et voir quels atomes participent à la danse et lesquels restent à l’écart.”
Des avancées significatives dans la compréhension des matériaux thermoelectriques
Dans ce cas, les chercheurs ont dirigé leur caméra à neutrons sur un matériau appelé tellurure de germanium (GeTe), largement utilisé pour convertir la chaleur perdue en électricité ou l’électricité en refroidissement.
Prix et disponibilité
Le prix du vsPDF n’est pas encore disponible au grand public, mais son potentiel pour révolutionner notre compréhension des matériaux et processus complexes est indéniable.
