La fin de l'encoche ? Des chercheurs suisses ont créé un pixel qui voit et qui s'affiche

Depuis dix ans, toute l’industrie du smartphone se galère avec le même problème, à savoir caser la caméra frontale sans bouffer de la place sur l’écran, ce qui nous a valu la tristement célèbre encoche, puis le poinçon, puis ces capteurs cachés sous la dalle qui rendent les selfies un peu flous. Une équipe de l’ETH Zurich, la grande école polytechnique suisse, vient de proposer une sortie de route radicale en concevant un pixel unique qui sait à la fois émettre et capter la lumière.

L’écran lui-même deviendrait alors sa propre caméra, sans objectif rapporté, sans trou dans l’image.

Les travaux ont été publiés dans la revue Nature sous le titre « Fourier pixels for bidirectional light control », et ils sortent du laboratoire d’ingénierie des matériaux optiques dirigé par le professeur David Norris.

Le principe met un peu à mal une vieille évidence de l’électronique : jusqu’ici un pixel affichait et un capteur enregistrait, chacun sur son composant, sans jamais se mélanger.

L’astuce ici c’est le « pixel de Fourier », du nom de l’analyse mathématique qui décompose un signal en une somme d’ondes simples. Sur une mince couche de métal, la lumière entrante se mue en onde de surface, un plasmon, c’est-à-dire une vibration d’électrons qui court le long de la puce, avant d’être réémise sous forme lumineuse.

En jouant sur les interférences de ces ondes, un seul pixel parvient du coup à contrôler et à mesurer l’intensité, mais aussi la phase et la polarisation de la lumière, trois propriétés que nos écrans actuels ignorent.

Pour démontrer le truc, l’équipe de Yannik Glauser et Sander Vonk a gravé ses motifs à quelques nanomètres près et reconstitué un « E » d’environ un millimètre de haut, lu directement par le dispositif. Les chercheurs ont même façonné des faisceaux en forme de beignet, percés en leur centre, histoire de prouver leur maîtrise sur la forme de l’onde.

L’idée de fusionner émission et détection n’est pas tout à fait neuve en fait, des équipes américaines avaient déjà mis au point des nanobâtonnets capables d’afficher et de détecter, sauf qu’elles s’en tenaient à l’intensité. Là, c’est un pixel qui pilote le front d’onde entier, ce qui rend possibles des images bien plus fines qu’un simple capteur de luminosité.

Norris évoque déjà des écrans-caméras filmant et affichant en même temps, des hologrammes, de la communication par la lumière et jusqu’au calcul quantique. Vaste programme donc.

Sauf que bon attention quand même, on parle d’un unique pixel posé sur une paillasse, là où une dalle de smartphone en aligne plusieurs millions, et le chercheur reconnaît que l’étape suivante, les assembler en matrice, est loin d’être gagnée. Mais bon, au moins on avance !

Source :
Nature
,
The Register

Source : korben.info