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Comment des nanoparticules métalliques permettent d’obtenir une surface globalement transparente pour des dispositifs d’affichage innovants

Réalité augmentée : de nouvelles perspectives en nanophotonique

Les propriétés optiques des nanoparticules métalliques sont exploitées pour concevoir des supports transparents capables d’afficher des images virtuelles. Les dimensions caractéristiques sub-longueur d’onde des nanoparticules sont optimisées afin d’obtenir une efficacité de réflexion à la couleur désirée sans altérer la qualité de la transparence globale du substrat. Leur disposition spatiale est choisie pour éliminer la diffraction non spéculaire, quelle que soit leur densité spatiale. Les réponses de différents arrangements de nanoparticules d’argent (arrangements périodiques ou désordonnés corrélés, différentes densités spatiales et dimensions de nanoparticules) sont analysées numériquement et expérimentalement en mesurant les spectres de réflectance et de transmittance dans le visible. Il est montré que les arrangements désordonnés corrélés atténuent les effets de diffraction non spéculaire apparaissant aux faibles densités spatiales de nanoparticules. Cette faible densité de nanoparticules permet d’obtenir une meilleure transparence globale du dispositif. Ces configurations s’avèrent prometteuses pour concevoir des dispositifs d’affichage innovants qui intéresse l’industrie des transports (par exemple la vision tête haute dans l’automobile) ou des applications de « réalité augmentée ».

Partenaires :
- Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS / Université Paris-Sud
- Institut Fresnel, CNRS / Université d’Aix-Marseille / Centrale Marseille
- Groupe PSA

Référence : "Correlated Disordered Plasmonic Nanostructures Arrays for Augmented Reality", Hervé Bertin, Yoann Brûlé, Giovanni Magno, Thomas Lopez, Philippe Gogol, Laetitia Pradere, Boris Gralak, David Barat, Guillaume Demésy and Beatrice Dagens. ACS Photonics, 2018, 5 (7), pp 2661–2668,

DOI : 10.1021/acsphotonics.8b00168

Mots-clés : nanosciences, optique, métasurface, réalité augmentée

Contact Institut Fresnel : Boris Gralak et Guillaume Demésy

Contact Centre de nanosciences et de nanotechnologies : Béatrice Dagens

- Article également publié dans La lettre de l’innovation du CNRS, numéro 45, Ajuster la réflectance d’un verre tout en préservant sa qualité de transparence