La lumière infrarouge est une aide invisible : elle détecte la chaleur, reconnaît les molécules et transmet des données dans l'air. Mais il est difficile de la contrôler : il faut allumer, éteindre et modifier la teinte du faisceau rapidement, or les interrupteurs classiques sont trop lents ou trop encombrants.
Le nouvel appareil résout ce problème. Sa base est une pellicule ultramince de niobate de lithium, un cristal qui modifie ses propriétés sous l'effet d'un champ électrique. La spectroscopie et la photométrie disposent ainsi d'un outil capable de moduler la lumière dans la gamme de 2,4 à 3,6 micromètres. Une tension de seulement 2,3 à 4,3 volts — comme une pile AA — change la luminosité du faisceau, et la bande de fréquences atteint 40 gigahertz. Pour comparaison, c'est un milliard de fois plus rapide que le clignement d'un œil.
L'appareil sait aussi créer un « peigne » de nombreuses teintes de lumière — un spectre large de 0,8 térahertz. Un tel ensemble de fréquences est nécessaire pour des mesures précises et pour transmettre des informations sur plusieurs canaux à la fois. Lors de l'expérience, le modulateur a transmis avec succès des données à travers l'espace libre — comme un pointeur laser, mais invisible et bien plus intelligent.
Désormais, les systèmes infrarouges peuvent être compacts, comme des microcircuits. Capteurs, spectromètres et émetteurs tiendront sur un seul cristal. C'est un pas vers des appareils de poche pour l'analyse de l'air, le diagnostic médical et les communications sécurisées.
La lumière infrarouge, c'est la même chose que la chaleur que vous sentez en vous approchant d'un radiateur. Simplement, ses ondes sont plus longues que celles de la lumière rouge, et votre œil ne les voit pas.