La plus petite image couleur du monde

L'image imprimée mesure à peine 0,0092 millimètre carré et ses c?tés mesurent respectivement 80 et 115 micromètres. Cela correspond à la surface de coupe d'un cheveu humain ou à la taille d'un seul pixel d'un écran Retina d'Apple. "Cette image est si minuscule qu'elle n'est plus visible à l'?il nu", explique l'ancien chercheur de l'ETH et cofondateur de Scrona Patrick Galliker, qui a obtenu son doctorat auprès du professeur Dimos Poulikakos et est toujours associé à son institut. Pour que des personnes indépendantes, informées par page externeGuinness World Records Limited experts vérifiés pouvaient voir la microimage, ils devaient utiliser un microscope spécial.

Image sur une coupe transversale d'un cheveu

Sur l'image, on voit des poissons-clowns - Nemo vous salue - qui se tiennent autour d'une anémone de mer. Dans la nature, les poissons mesurent 10 centimètres. Pour l'image, ils ont été réduits d'un facteur 3333 à une taille de 30 micromètres. Gr?ce à la profondeur de couleur de 24 bits utilisée (ce qui permet d'afficher plus de 16 millions de couleurs) pour l'impression, la scène sous-marine semble plus vraie que nature.

La raison de cette représentation vivante est ce que l'on appelle des points quantiques (en anglais : Quantum Dots, QD). Il s'agit de nanoparticules qui brillent dans des couleurs spécifiques. En modifiant la taille des QD, les chercheurs peuvent déterminer la couleur de la lumière émise selon leurs souhaits. Les couleurs des quantum dots sont très intenses, c'est pourquoi elles sont actuellement de plus en plus utilisées pour la fabrication d'écrans plats.

16 millions de couleurs avec une précision nanométrique

Pour représenter les poissons-clowns et leur anémone, plusieurs couches de QD rouges, verts et bleus ont été imprimées les unes sur les autres. La résolution est de 25'000 dpi, la distance entre deux pixels n'est donc que de 500 nanomètres. Pour atteindre la profondeur de couleur de 24 bits, l'épaisseur des couches a d? être déterminée avec une précision extrême à l'échelle atomique - et ce pour chaque pixel.

Jusqu'à présent, même les techniques de semi-conducteurs les plus modernes ne permettaient pas de créer des nanostructures d'une telle précision, comme celles obtenues pour ce record mondial. L'image de Scrona et des chercheurs de l'ETH n'est donc pas un simple gag sympathique, mais elle représente une alternative prometteuse pour la fabrication d'écrans ou d'appareils optiques.

En attendant, les chercheurs doivent améliorer la vitesse du processus d'impression. L'impression de l'image du poisson-clown a pris plusieurs heures. "Pour que des quantités intéressantes sur le plan industriel puissent être produites, nous devons fortement augmenter la vitesse", explique Galliker. Scrona a toutefois développé ces deux dernières années le prototype d'une tête d'impression à l'échelle, sur laquelle des centaines de buses sont déjà fonctionnelles. En outre, le spin-off de l'ETH vient de déposer une candidature avec un grand consortium industriel pour un projet de l'UE visant à accélérer la mise à l'échelle.

La collaboration porte ses fruits

Cette technologie d'impression 3D repose sur une collaboration entre deux groupes de travail à l'ETH Zurich et page externeScrona. Le laboratoire d'ingénierie des matériaux optiques du professeur David Norris, sponsor du prix R?ssler 2015, a fabriqué les points quantiques. La technique d'impression a été développée dans le groupe de travail de Dimos Poulikakos.

Scrona veille désormais à la mise à l'échelle et à la commercialisation de la technologie, afin qu'elle puisse être utilisée à grande échelle. Pour ceux qui souhaitent se faire une idée de la technologie, nous recommandons la campagne Kickstarter actuelle du spin-off. Il est possible d'y faire imprimer sa microimage personnelle et de recevoir un microscope de la taille d'une carte de crédit pour pouvoir l'observer.