EPFL Magazine N° 26

ÉDITO

Un défi fondamental


ENSEIGNEMENT

Repenser la formation pour cultiver la soif d’apprendre

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Go-Lab pour encourager l’enseignement des sciences à l’école secondaire


Les cahiers programmables, flexibles et stables


«L’enseignement est tellement important qu’il doit être plus valorisé»


50 ANS DE L’EPFL

«Je me souviendrai toujours de mon examen de thèse, un des bons moments de ma vie»


VU ET ENTENDU SUR LE CAMPUS

Combat de sumos amateurs

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ACTUALITÉS SCIENTIFIQUES

Un laser compact pour détecter les polluants

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Des algorithmes pour faciliter les inventaires forestiers


Une start-up se lance dans le nettoyage de l'espace


Détecter les maladies depuis chez soi grâce à la photonique


INTERVIEW

Klaus von Klitzing: Using fundamental science to measure our world

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50 ANS DE L’EPFL

Scientastic vous invite à Sion pour un week-end au cœur du numérique

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Revoilà la fête du campus


CAMPUS

ConneXion helps foreigners feel more at home in Switzerland

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Quel avenir pour nos terrains agricoles?


L’EPFL Extension School offre des bourses


La face cachée des objets


Bon appétit!


«La première image de trou noir, c’était il y a 40 ans»


La Junior Entreprise EPFL, actrice de la formation des étudiants


Un MOOC pour les assistants doctorants à l’enseignement


Groundscape(s)


Un rallye humanitaire entre Lausanne et la Mongolie


Lausanne Racing Team dévoile sa voiture de course électrique


L’AGEPolytique, porte-parole de la communauté étudiante


Quand la physique fait son show


«Au Scrabble, l’esprit mathématique prime sur le littéraire»


LECTURE

La sélection des libraires


CULTURE

Entre le Musée de l’Elysée et l’EPFL, l’heureuse rencontre de l’art et de la science

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Voyage à travers trois siècles de Park Systems


Printemps de La Grange


Les événements à venir


ÉVÉNEMENTS

Les points forts des 50 ans de l’EPFL

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ACTUALITÉS SCIENTIFIQUES

PHOTONIQUE

 

Un laser compact pour détecter les polluants

Détecter des polluants ou des molécules requiert habituellement des sources laser avec de larges installations. Un système simple et compact est capable d’effectuer de la détection dans l’infrarouge moyen.

 

Un projet du Laboratoire de systèmes photoniques (Phosl), développé par Camille Brès

Eirini Tagkoudi, Camille Brès et Davide Grassani, auteurs de l'étude.

Un simple laser et une puce de quelques millimètres. Tels sont les deux ingrédients dont se sont servis des chercheurs du Phosl pour fabriquer une source de lumière qui sonde les molécules dans l’infrarouge moyen. De la taille d’une minuscule valise, le dispositif a le potentiel de sonder la présence de nombreux gaz, tels que les gaz à effet de serre, et même certaines molécules dans l’haleine. Leur recherche apparaît dans Nature Communications.

La région spectrale de l’infrarouge moyen est très prisée des scientifiques. C’est en effet l’une des régions où l’on peut détecter les molécules importantes en termes de santé et d’environnement. Mais générer des lasers dans ce spectre, avec des longueurs d’onde spécifiques, requiert des installations sophistiquées et sensibles, ce qui les rend difficilement transportables.

La nouvelle technologie pourrait changer la donne. En combinant un laser fibré – disponible dans le commerce – et une puce avec des guides d’ondes micrométriques, ils ont généré des ondes de façon très performante dans l’infrarouge moyen. A titre de démonstration, ils ont ensuite couplé leur dispositif à un spectromètre pour détecter la présence et la concentration de molécules d’acétylène, un gaz incolore très inflammable.

Comment ça marche?

Les chercheurs injectent un laser dans un guide d’onde micrométrique (0,001mm), d’un demi-millimètre de long. Ce guide d’onde a la capacité de changer la fréquence de la lumière qui s’y propage. A la sortie du guide apparaît une lumière située dans l’infrarouge moyen, qui restitue 30% de la puissance de la lumière initiale.

«C’est un record en termes d’efficacité. Cela permet pour la première fois de faire des mesures spectroscopiques à partir d’une source laser complètement intégrée, explique Davide Grassani, l’un des auteurs de l’étude. Il n’y a pas non plus besoin d’aligner précisément les différents éléments comme c’est le cas dans les dispositifs traditionnels.»

Ce résultat a été obtenu en optimisant tous les paramètres importants, c’est-à-dire la géométrie du guide d’onde, le matériau dont il est constitué et la longueur d’onde de la source du laser d’origine. «Nous avons effectué un gros travail de design, qui rend le dispositif extrêmement efficace, simple à utiliser et robuste», commente Camille Brès, coordinatrice du projet et qui dirige le Phosl.

De la spectroscopie sur puce

La recherche ouvre de nombreuses possibilités de miniaturisation. «Avec un peu de développement, on pourrait imaginer faire de la détection directement sur une puce. Il serait alors très facile d’emporter ces instruments sur le terrain», conclut la chercheuse.

 

Laure-Anne Pessina

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