R&D

La bioluminescence, une caractéristique des organismes des profondeurs marines

Une équipe de chercheurs de l’Institut de la mer de Villefranche (IMEV - Sorbonne Université / CNRS), de l’institut de recherche de l’aquarium de la baie de Monterey (MBARI) en Californie et du laboratoire de biologie marine de l’université catholique de Louvain-La-Neuve a répertorié et quantifié le phénomène de bioluminescence chez les organismes marins dits benthiques, c’est-à-dire vivant proche du sédiment. En comparaison avec une précédente étude relative aux organismes pélagiques (évoluant sur la colonne d’eau), les résultats de leurs recherches, parus dans Scientific Reports mettent en évidence une différence écologique majeure entre ces deux types d’habitats. Ils appellent à étudier davantage le phénomène de la bioluminescence.

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Le spectrographe Desi ouvre ses 5000 yeux sur le cosmos pour traquer l’énergie noire

« Première lumière » pour l'instrument spectroscopique pour l’énergie noire, Desi (Dark Energy Spectroscopic Instrument) : son installation étant presque terminée, le nouvel instrument commence ses derniers essais avant d’entamer début 2020 et pour cinq ans une gigantesque cartographie du ciel. Cet instrument international, pour lequel le CEA, le CNRS, Aix-Marseille Université et la société Winlight System contribuent fortement, scrutera le ciel pour chercher à comprendre les effets de l’énergie noire.

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Une synthèse de l’état de l’art pour les oscillateurs optoélectroniques

Systèmes complexes à base de composants optiques et électroniques, les oscillateurs optoélectroniques génèrent un intérêt croissant dans le monde de la recherche. Des chercheurs de l’institut FEMTO-ST et de l’université du Maryland, eux-mêmes contributeurs de premier plan dans le domaine, ont rédigé un état de l’art de ces travaux. Publié dans Reviews of Modern Physics, ce texte synthétise les avancées théoriques et appliquées de ces trente dernières années.

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Une méthode de microscopie en champ proche pour étudier les propriétés topologiques des électrons dans les matériaux

Dans le graphène, le comportement ultra-relativiste des électrons est associé à une propriété topologique de leurs fonctions d’onde. Une équipe internationale dont des physiciens de l’Université Grenoble Alpes, de l’Université de Bordeaux, du CEA et du CNRS, proposent une nouvelle approche de microscopie à effet tunnel pour mesurer cette propriété topologique dans la densité électronique au voisinage d’un atome d’hydrogène greffé sur la surface.

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Un nouveau microscope de pointe inauguré au CEMES-CNRS

Le Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES) du CNRS a récemment développé une méthode innovante permettant de scruter les propriétés de la matière à de très petites échelles de temps et d'espace. Afin de valoriser cette découverte et de la rendre accessible à toute la communauté, chercheurs français du CEMES-CNRS et ingénieurs japonais de l'entreprise Hitachi High-Technologies Corporation (HHT) se sont rapprochés et ont conçu un nouveau microscope dans le cadre du laboratoire commun HC-IUMi (Hitachi-CNRS Infrastructure of Ultrafast Microscopy) sur lequel cette méthode sera transférée et optimisée.

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Un seul instrument pour détecter les traces de multiples gaz

Le spectromètre d'absorption laser développé au Laboratoire interdisciplinaire de physique sait mesurer de très faibles quantités de différents gaz (H20, CO2, CO, CH4...). De plus, grâce à une technologie brevetée, il s'affranchit de longs réglages jusqu'ici nécessaires. Son transfert à une PME est en préparation.

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Des métamatériaux hyperboliques pour la photonique IR

Capables d’une focalisation extrême de la lumière, les métamatériaux hyperboliques trouvent de nombreuses applications en photonique. Des chercheurs de l’Institut des nanotechnologies de Lyon en ont obtenu de nouveaux, présentant des performances inédites dans l’infrarouge. Ces travaux pourraient aider à concevoir de meilleures sources optiques et détecteurs de gaz.

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Une nouvelle méthode de microscopie pour observer les mécanismes cellulaires

Les images de microscopie de fluorescence super-résolue, c'est-à-dire résolue à l'échelle nanométrique, sont un outil essentiel pour la compréhension des mécanismes cellulaires. Un pas en avant est franchi ici pour s'affranchir de biais de mesure et ainsi améliorer significativement les informations tridimensionnelles obtenues.

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Générer de la lumière dans une superposition quantique de nombres de photons

Des physiciens du C2N ont démontré pour la première fois la génération directe de lumière dans un état qui est simultanément un seul photon, deux photons et aucun photon. Ils ont montré que les émetteurs de lumière utilisés depuis des décennies sont également capables de générer ces états quantiques, et ils s’attendent à ce que cela soit vrai pour tout type de système atomique.

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Un « sabre » laser pour découper le verre

Matériau particulièrement complexe à usiner, le verre ne pouvait être découpé par des lasers qu’en plaques de moins d’un millimètre d’épaisseur. Des chercheurs de l’institut Femto-ST ont façonné des impulsions laser ultra-courtes pour scinder, en un seul passage, des verres dont l’épaisseur atteint un centimètre. Leurs travaux, publiés et mis en exergue dans la revue Applied Physics Letters, offrent des coupes si nettes que le verre n’a même pas besoin d’être sablé ou poli.

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Mesure du champ de vent en temps réel pour la course au large

Soutenue par la région Bretagne et l’Europe, SensUp, filiale de Lumibird, innove pour la course au large. Lumibird, qui soutient Michel Desjoyeaux sur le circuit de la course du Figaro, ambitionne, avec l’écurie de course au large Mer Agitée, de doter les voiliers de compétition, de sa solution pour la mesure du champ de vent en temps réel.

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Des cellules solaires ultraminces atteignent un rendement record de près de 20 %

Des chercheurs du Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), en collaboration notamment avec des chercheurs du Fraunhofer ISE, ont réussi à piéger efficacement la lumière dans une cellule photovoltaïque basée sur une couche absorbante semiconductrice ultramince de seulement 205 nanomètres et un miroir nanostructuré. Grâce à cette nouvelle architecture, un rendement de près de 20 % a pu être atteint.

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Une nouvelle méthode pour observer les mécanismes cellulaires

Les images de microscopie de fluorescence super-résolue, c'est-à-dire résolue à l'échelle nanométrique, sont un outil essentiel pour la compréhension des mécanismes cellulaires. Un pas en avant est franchi ici pour s'affranchir de biais de mesure et ainsi améliorer significativement les informations tridimensionnelles obtenues.

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Thomas Ebbesen, médaille d'or 2019 du CNRS

La médaille d'or du CNRS, l’une des plus prestigieuses récompenses scientifiques françaises, distingue cette année le physico-chimiste franco-norvégien Thomas Ebbesen. Ses travaux en nanosciences, fortement interdisciplinaires, couvrent des domaines aussi divers que les sciences des matériaux carbonés, l'optique, la nano-photonique et la chimie moléculaire. Ses découvertes ont notamment permis des ruptures technologiques en optoélectronique, pour les communications optiques et les biocapteurs.

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Focaliser sans optique la lumière XUV

La lumière XUV, dont la gamme de longueur d’onde est située entre l'ultra-violet et les rayons X, permet de produire des impulsions attosecondes (1 as = 10-18 s) et a permis d’ouvrir le domaine de l'attophysique. Des physiciens ont montré qu'il est possible de contrôler finement les caractéristiques spatiales de ces faisceaux XUV, et les focaliser sans utiliser d'optiques.

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Sylvain Gigan, lauréat 2018 du Prix Jean Jerphagnon

Sylvain Gigan est professeur à Sorbonne Université, et dirige l’équipe « imagerie optique en milieux complexe et diffusants » au laboratoire Kastler-Brossel, à l’école Normale Supérieure. Ses recherches portent sur l’optique des milieux complexes, depuis les effets fondamentaux, l’imagerie biomédicale à l’optique quantique.

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Mesure temporelle d'une onde lumineuse

En combinant l’approche des lentilles temporelles avec une mesure hétérodyne, des physiciens du Laboratoire Physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM, CNRS/Univ. Lille) ont conçu et démontré une nouvelle approche permettant de mesurer en temps réel à la fois l’intensité et la phase de la lumière avec une résolution de 80 femtosecondes et sur une durée de plusieurs dizaines de picosecondes.

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Des fibres optiques pour la spectroscopie moyen IR

Des physiciens du Laboratoire interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB, CNRS/UTBM/Univ. Bourgogne) ont mis au point une nouvelle technique pour la spectroscopie du moyen infrarouge, uniquement à partir de composants standards d’optoélectronique et de fibres optiques.

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IR imaging: a promising tool for early cancer diagnostic

Sébastien Février, researcher at XLIM (CNRS/Université de Limoges), and his team demonstrated that a bench-top, optical fibre-based laser source can be used to perform infrared spectromicroscopy with a precision rivaling, and in some regards even surpassing, that of experiments at large-scale synchrotron facilities.

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Making ultrafast lasers faster

Lasers with ultrashort pulses in the picosecond and femtosecond range are known for their ultra-precise ablation and cutting results. A consortium of six partners from industry and research is planning the next step in the development of the USP-laser process technology. They will develop a powerful 1 kW laser source and combine it with a special optical system that delivers a pattern of more than 60 switchable beamlets. One can see this as a late descendant of the dot-matrix printer.

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