Une minuscule capsule, semblable à une bulle de savon mais avec une coque de cristaux lumineux, se comporte comme un laser. Tant que sa paroi est intacte, la lumière circule en boucle, s'amplifie et jaillit en un faisceau étroit et brillant. Dès que la paroi éclate, le faisceau se transforme en une tache terne. Cette capsule est un colloidosome, et elle sait changer son émission lumineuse sur commande.
La coque de la capsule a été assemblée à partir de points quantiques points quantiques. À l'intérieur, une goutte d'huile. Tant que la coque est continue, la lumière qui pénètre à l'intérieur se réfléchit sur les parois et circule en boucle, comme le son dans une galerie circulaire. C'est ce qu'on appelle un mode de galerie chuchotante. Si la paroi se fissure, la lumière cesse de circuler en boucle et se diffuse dans toutes les directions.
On peut détruire la capsule de trois manières : en la séchant, en la chauffant ou en l'éclairant avec un laser infrarouge. Lors du chauffage, la température de rupture dépend de la longueur de la molécule d'huile : plus la molécule est longue, plus la température est basse. Pour une huile avec 18 atomes de carbone, la coque éclate déjà à 23 °C, à peine plus chaud que la température ambiante.
Avant ces travaux, on ne savait pas si une coque mince pouvait confiner la lumière suffisamment bien pour une émission laser, lorsque l'intérieur est liquide et non solide. Il s'avère que oui : une capsule intacte émet un faisceau laser étroit avec un seuil de 2,8 mJ/cm². Après la rupture, l'émission laser disparaît, remplacée par une large bande spectrale.
Ces microlasers commutables pourraient être utiles en bio-imagerie, en détection et en marquage. Et la libération contrôlée du contenu ouvre la voie à l'administration ciblée de substances à l'échelle micrométrique. Une capsule qui éclate sur commande n'est pas seulement une belle expérience, c'est aussi un outil pour travailler avec précision sur la lumière et la matière.
La coque d'un colloidosome n'occupe que 17 % du volume d'une bille pleine équivalente, et il faut 83 % de points quantiques en moins. Pourtant, l'émission laser est conservée, car la lumière circule précisément le long de la coque.
L'idée d'un microconteneur qui libère son contenu sur signal rappelle les capsules de médicaments de la science-fiction, par exemple dans la série « Star Trek ». Ici, au lieu d'un médicament, ce sont des points quantiques, et le signal est un faisceau laser infrarouge.