La lumière infrarouge est invisible à l'œil, mais elle est partout : de la télécommande du téléviseur à la chaleur du corps humain. Pour la capturer, il faut des matériaux spéciaux. Les détecteurs classiques sont encombrants, rigides et difficiles à accorder sur la longueur d'onde souhaitée. Les chercheurs se sont tournés vers le phosphore noir, un matériau stratifié que l'on peut exfolier en une membrane de quelques atomes d'épaisseur. Il possède une propriété remarquable : il n'absorbe la lumière que pour certaines énergies, et cette énergie peut être ajustée en modifiant l'épaisseur de la membrane.

Mais il y a un hic : une membrane aussi fine est presque transparente à la lumière. La lumière la traverse sans être absorbée. Pour y remédier, les scientifiques ont déposé le phosphore noir sur une surface parsemée de minuscules structures, les résonateurs. Ces résonateurs agissent comme des pièges à lumière : ils forcent la lumière à se réfléchir de nombreuses fois à l'intérieur, ce qui amplifie le champ lumineux dans la membrane par centaines. La lumière qui, auparavant, traversait directement est maintenant retenue et absorbée.

Résultat : le détecteur est devenu sensible à la lumière infrarouge tout en conservant la capacité du phosphore noir à distinguer la polarisation — la direction d'oscillation de l'onde lumineuse. Cela est important pour de nombreuses applications, de la reconnaissance des matériaux à l'analyse des tissus biologiques. Un tel détecteur peut être flexible et léger, ouvrant la voie à des capteurs portables et à des systèmes compacts de vision nocturne.