Nouvelle méthode de mesure par ultrasons pour transformer de nouvelles applications technologiques

La technologie des ultrasons est largement utilisée depuis des décennies dans des applications et des domaines variés, allant du diagnostic médical et de l’imagerie à la navigation et à l’industrie automobile. Elle pourrait devenir encore plus performante, grâce à une méthode de détection extrêmement sensible mise au point par des chercheurs partiellement soutenus par le projet SIRCIW, financé par l’UE.

Leurs conclusions ont été publiées dans la revue «Nature Communications». «L’amélioration de la sensibilité aux ultrasons et de la résolution à l’échelle microscopique qu’offre notre nouvelle technique de détection acoustique ouvre des perspectives pour de nombreuses applications. Par exemple elle pourrait permettre d’améliorer la navigation et l’imagerie spatiale pour les véhicules sans conducteur et autonomes» ont déclaré les chercheurs.

Un article de presse de l’Université du Queensland en Australie explique la précision du capteur: «La technologie est si sensible qu’elle peut entendre pour la première fois les minuscules forces aléatoires des molécules d’air environnantes.»

Cité dans le même article, l’auteure principale et cheffe de file de la recherche, la Dre Sahar Basiri-Esfahani, affirme que la précision de la technologie «pourrait changer la façon dont les scientifiques comprennent la biologie». Elle explique: «Nous aurons bientôt la capacité d’écouter le son émis par les bactéries et les cellules vivantes. Cela pourrait fondamentalement améliorer notre compréhension du fonctionnement de ces petits systèmes biologiques. Une meilleure compréhension de ces systèmes biologiques pourrait mener à de nouveaux traitements, aussi attendons-nous avec impatience de voir quelles applications futures émergeront.»

Mesures à l’échelle nanométrique

Le même article note que les chercheurs de l’Université du Queensland ont combiné les techniques modernes de nanofabrication et de nanophotonique «pour construire les capteurs à ultrasons ultra-précis sur une puce en silicium». La nanofabrication est définie comme «la conception et la fabrication de dispositifs dont les dimensions sont mesurées en nanomètres», tandis que la nanophotonique, ou nano-optique, est définie comme «l’étude du comportement de la lumière à l’échelle nanométrique et de l’interaction des objets nanométriques avec la lumière».

L’article de la revue souligne que l’application de «détection de gaz à l’état de traces» du nouveau capteur pourrait «permettre des mesures de la respiration de cellules et de bactéries individuelles, telles que la photosynthèse et l’échange gazeux à travers la membrane cellulaire». Il précise: «Notre capteur pourrait également être utilisé pour observer les ondes acoustiques générées par les vibrations nanométriques associées au métabolisme cellulaire.» Ces mesures «fournissent un aperçu des processus moléculaires tels que les changements de conformation», ajoute-t-il. Le capteur pourrait effectuer les mesures «sans contact physique, et donc sans perturber les processus observés ni contaminer le capteur».

Le projet SIRCIW (Strengthening International Research Capacity in Wales) qui a financé l’étude aide les chercheurs de toutes nationalités à développer leur carrière grâce à des programmes de bourses. «Les boursiers bénéficieront de contrats de travail dans leur université d’accueil seront encouragés à passer du temps dans différents secteurs et bénéficieront d’un programme de formation sur mesure et innovant» comme indiqué sur CORDIS. Le projet SIRCIW se poursuivra jusqu’à la fin août 2020.

Pour plus d’informations veuillez consulter : projet SIRCIW