Des physiciens ont mis au point le premier rayon tracteur

Des physiciens de l'Université Nationale Australienne (ANU) ont annoncé qu’ils ont créé le premier rayon lumineux tracteur capable de déplacer un objet.

Le professeur Wieslaw Krolikowski de la Research School of Physics and Engineering et son équipe ont réalisé un dispositif laser optique capable de déplacer des particules creuses de 0.2 mm de diamètre sur une distance de 20 centimètres, soit 100 fois plus loin que par le passé.

Déplacement d'une particule (le point blanc dans le tube) par un faisceau laser.

Document ANU.

Ci-dessous, une expérience réalisée en 2010 par le physicien Vlad Shvedov et ses collègues du Laser Physics Center de l'ANU montrant le transport d'une sphère de 50 microns par un rayon laser sur plus de 20 cm. Document ANU.

Le rayon laser tracteur utilisé est très particulier : il a la forme d'un "donut", brillant sur les bords et sombre en son centre. Lorsqu'il frappe des particules, son énergie est absorbée et crée des points chauds à la surface de celles-ci. Lorsque les particules entrent en contact avec l'air, ce dernier se réchauffe et repousse par réaction les premières dans la direction opposée.

Pour déplacer les particules, les physiciens doivent simplement contrôler la position des points chauds en ajustant le faisceau laser : "Nous pouvons passer en douceur d'une polarisation à une autre et ainsi arrêter la particule ou inverser sa direction à volonté", a précisé Cyril Hnatovsky dans le communiqué.

Selon Krolikowski "une démonstration à grande échelle telle que celle-ci est comme le Saint Graal pour les physiciens laser".

Les physiciens Vladlen Shvedov (gauche) et Cyril Hnatovsky (droite) ajustant l'ouverture en forme de donut du faisceau laser dans leur laboratoire RSPE de l'ANU. Document Stuart Hay, ANU.

Actuellement les physiciens ne sont pas en mesure d'utiliser cette invention pour tracter des objets complexes et massifs comme on peut le voir par exemple dans "Star Wars".

En revanche, cette technologie pourrait servir à dépolluer l'air. En effet, le laser tracteur peut attirer certaines nanoparticules par exemple. On peut aussi l'utiliser pour manipuler en laboratoire des particules dangereuses ou très instables.

Pour plus d'informations

Physicists build reversible tractor beam, ANU, Oct 2014
A long-range polarization-controlled optical tractor beam, Nature Photonics, Oct 2014.