Un capteur de lumière ordinaire répond à la question « combien de lumière », mais pas « d'où vient-elle ». Pour cela, on installe des lentilles, des miroirs ou des matrices entières. Dans ce nouveau travail, les chercheurs proposent un capteur qui, sans aucune optique, détermine lui-même la direction du faisceau.

À l'intérieur du capteur se trouve une fine couche où les électrons glissent librement, comme l'eau dans une assiette peu profonde. Deux contacts métalliques sont pressés contre les bords de la couche. Lorsque la lumière n'arrive pas d'aplomb mais sous un angle, l'onde lumineuse pénètre la couche de manière inégale : d'un côté elle est plus forte, de l'autre plus faible. Les électrons réagissent à ce déséquilibre et se mettent en mouvement — un courant électrique apparaît. Et ce courant circule même à tension nulle, tout seul.

Pour connaître non seulement le côté, mais aussi l'angle exact, il faut faire osciller les électrons en résonance. En faisant varier leur densité (comme on accorde une corde de guitare), à une certaine densité les oscillations deviennent particulièrement fortes. En mesurant l'intensité du courant qui circule alors, on peut calculer l'angle d'incidence de la lumière.

Un tel capteur n'a besoin ni de lentilles, ni de miroirs, ni de pièces mobiles. Il est plat et peut être très petit. À l'avenir, de tels dispositifs pourraient être utiles dans les robots, les systèmes de navigation et même les lunettes de réalité augmentée, où il est important de savoir d'où vient la lumière.