fr.wedoany.com Rapport : Pan Deng, jeune enseignant-chercheur au Laboratoire national clé d'acquisition d'informations optoélectroniques et de technologies de protection de l'Université d'Anhui, en collaboration avec une équipe de l'Université des sciences et technologies de Chine, a proposé une méthode de fabrication composite par laser femtoseconde pour les dispositifs intégrés sur fibre. Ils ont réussi à construire une micropince à fibre optique tridimensionnelle à l'extrémité d'une fibre commerciale, permettant une manipulation tridimensionnelle de cibles à l'échelle micrométrique avec une haute précision, un faible dommage et une programmabilité. Ces résultats de recherche ont été publiés en juin 2026 dans la revue académique internationale Nature.
La manipulation précise à l'échelle micro et nanométrique constitue une direction de recherche importante dans les domaines de la technologie optoélectronique, de la fabrication avancée et de la biomédecine. Les technologies de micro-manipulation existantes peinent depuis longtemps à concilier précision de manipulation, force de sortie, échelle des dispositifs et degré d'intégration du système. Pour relever ce défi, l'équipe de recherche a proposé une stratégie de conception de microsystèmes composites multi-matériaux à l'extrémité de la fibre. En s'appuyant sur la technologie de micro- et nano-usinage de haute précision par laser femtoseconde, ils ont intégré la transmission optique, la conversion photothermique, la réponse des matériaux souples et la sortie mécanique des microstructures rigides à l'extrémité d'une même fibre, construisant ainsi une nouvelle micropince à fibre optique tridimensionnelle.
Selon l'équipe de recherche, la force de sortie de cette micropince à fibre optique 3D est plus de cent mille fois supérieure à celle des pinces optiques traditionnelles, permettant une manipulation précise de cibles à l'échelle micrométrique et un assemblage précis de microstructures complexes. Les pinces optiques traditionnelles utilisent la pression de radiation lumineuse pour capturer des particules, avec une force de sortie généralement de l'ordre du piconewton (pN). En revanche, cette nouvelle micropince, grâce à l'effet synergique de la conversion photothermique et de la sortie mécanique des microstructures, réalise une amélioration d'ordre de grandeur de la force de manipulation. Par ailleurs, cette micropince agit comme une « main agile miniature » à l'échelle cellulaire, capable d'effectuer des manipulations précises d'objets microscopiques tels que des cellules uniques, et de réaliser un échantillonnage à l'échelle micrométrique dans un espace restreint de centaines de micromètres.
Le Laboratoire national clé d'acquisition d'informations optoélectroniques et de technologies de protection de l'Université d'Anhui est une plateforme de recherche nationale approuvée par le ministère des Sciences et Technologies, spécialisée dans la recherche de pointe sur l'acquisition d'informations optoélectroniques, les technologies de protection et les dispositifs photoniques à l'échelle micro et nanométrique. La technologie d'usinage par laser femtoseconde utilise l'interaction entre des impulsions laser extrêmement courtes (de l'ordre de 10⁻¹⁵ seconde) et les matériaux, offrant des avantages tels qu'une petite zone affectée thermiquement, une haute précision d'usinage et une adaptabilité à divers matériaux. Elle constitue l'un des moyens technologiques clés pour l'usinage de précision à l'échelle micro et nanométrique.
Les chercheurs indiquent que ce résultat permet d'étendre la fibre optique, traditionnellement utilisée comme support de transmission d'informations lumineuses et d'énergie lumineuse, en une plateforme intégrée pour la manipulation optique à l'échelle micro et nanométrique. Cette technologie présente des perspectives d'application potentielles dans les domaines de la santé, de la médecine mini-invasive et de la fabrication avancée, offrant une nouvelle solution technique pour la manipulation de précision à l'échelle micro et nanométrique. La construction réussie de la micropince à fibre optique 3D marque une avancée importante de la Chine dans le domaine des technologies de micro-manipulation, ouvrant une nouvelle voie pour le développement des dispositifs intégrés sur fibre.
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