Un laser à la place du doigt : mesurer l'élasticité d'un liquide trouble express
Crème, gel, sang ou mortier : tous ces matériaux s'écoulent tout en ayant un comportement élastique. Pour comprendre comment un tel matériau se comportera, ingénieurs et médecins le compressent ou le font osciller avec un appareil spécial. C'est lent et cela abîme l'échantillon.
Un groupe de chercheurs a proposé une autre voie. Un faisceau laser éclaire le liquide trouble, et une caméra capture les « ondulations » – des taches claires et sombres aléatoires qui apparaissent lorsque la lumière est diffusée à l'intérieur. Ces taches renseignent sur les mouvements des particules microscopiques dans le liquide. Ensuite, un réseau de neurones entre en jeu : il convertit le motif des taches en une série de nombres décrivant l'élasticité et la viscosité du milieu – un peu comme on peut deviner la teneur en gélatine d'un flan en observant ses tremblements dans une assiette.
La méthode a été testée sur différents liquides présentant divers degrés de turbidité. L'erreur s'est révélée inférieure à un pour cent, et les résultats concordaient avec ceux d'un appareil traditionnel. Désormais, on peut vérifier rapidement la qualité des cosmétiques, des médicaments ou des aliments directement en production, sans attendre les tests en laboratoire.
Le faisceau laser redevient un instrument de mesure universel – cette fois pour les milieux mous et troubles.
Le motif tacheté produit par un laser sur une surface rugueuse est appelé « structure speckle ». Il résulte de l'interférence des ondes lumineuses qui, réfléchies par les irrégularités, se combinent et s'annulent en des points aléatoires.