Les fibres dans les composites, le papier ou les tissus biologiques sont souvent invisibles à l'œil nu, mais leur orientation détermine la résistance et les propriétés du matériau. Auparavant, pour visualiser les directions des fibres, il fallait prendre de nombreuses images sous différents angles et reconstruire une image tridimensionnelle — un peu comme couper un pain en fines tranches. Pour les échantillons minces, cette approche ne fonctionne pas : on ne peut pas trancher de fines lamelles.
La nouvelle méthode fonctionne différemment. Un faisceau de rayons X traverse l'échantillon, et un masque spécial crée un motif qui change selon l'inclinaison des fibres. À partir de ces variations, le modèle reconstruit l'orientation de plusieurs fibres en chaque point — jusqu'à deux par pixel. C'est comme si, en regardant l'ombre sur un mur, on pouvait dire dans quelle direction sont orientés plusieurs crayons dans un verre.
Les tests sur des simulations informatiques et des expériences réelles ont montré que la méthode détermine de manière fiable les angles des fibres. Pour la science des matériaux, cela signifie une analyse rapide des composites minces, des films et des tissus, sans tomographie complexe. Une seule image au lieu d'une dizaine — et le tableau est clair.
L'imagerie en champ sombre ressemble à la façon dont les particules de poussière sont visibles dans un rayon de lumière : le faisceau direct est bloqué, ne subsiste que la lumière diffusée par les fibres.