Dans un canal annulaire entre deux anneaux dentés, des microsphères sont en suspension : les unes ont un rayon de 8 micromètres, les autres de 14. On allume la décharge et les particules se mettent en mouvement. Les petites vont dans un sens, les grandes dans l'autre. Comme dans un centre commercial où des escalators se faisant face fonctionnent pour des personnes de tailles différentes.

Le plasma poussiéreux est simple à comprendre : dans un gaz raréfié, on allume une décharge électrique et on y suspend des particules de poussière microscopiques. Les particules se chargent, se repoussent mutuellement et s'organisent en couches ordonnées. Au-dessus de l'électrode inférieure, elles sont maintenues par une couche de plasma où le champ électrique est le plus intense. La hauteur de suspension dépend de la taille de la particule : une particule légère flotte plus haut, une lourde se dépose plus bas.

Le canal dans lequel se déplacent les particules a une forme en dents de scie. Les dents créent un relief électrique irrégulier, semblable à une planche à laver. Si une particule est suspendue en hauteur, elle ressent une inclinaison dans un sens et roule dans cette direction. Si elle est basse, l'inclinaison est opposée et la particule se déplace en sens inverse. Ce mécanisme est appelé cliquet : il redresse les secousses aléatoires en un mouvement directionnel.

En contrôlant la puissance de la décharge et la pression du gaz, les chercheurs ont modifié la hauteur de suspension des particules. Avec une puissance de 25 watts et une pression de 25 pascals, les petites particules se déplaçaient dans un sens et les grandes dans l'autre. À 30 watts, les deux groupes allaient dans la même direction, mais les petites étaient trois fois plus rapides : leur vitesse angulaire était de 0,038 radian par seconde, contre 0,013 pour les grandes. À 12 watts, les deux groupes allaient dans la direction opposée, et toujours à des vitesses différentes.

Auparavant, dans un plasma poussiéreux, on savait seulement redresser le flux de particules identiques. Maintenant, il est clair que des particules de tailles différentes peuvent être déplacées indépendamment, comme si chaque taille avait son propre escalator. Cela ouvre la voie à des trieurs à plasma qui fonctionnent plus rapidement que leurs équivalents liquides : dans un liquide, les microparticules s'enlisent à cause du frottement important, alors que dans un plasma, elles glissent presque librement.

La méthode a déjà été testée dans un plasma d'air, et une conception rectiligne avec deux sorties est prête pour un tri continu. Il reste à comprendre comment éviter l'influence du sillage ionique lorsque la différence de taille entre les particules est faible. Mais le premier pas est fait : les escalators pour poussières de différentes tailles sont en marche.