De l’art de la lumière

Il se cache parfois dans le pragmatisme du monde scientifique un peu de magie artistique étonnante. Pour étudier la matière aux plus petites échelles, les scientifiques de l’Institut Fresnel font faire à la lumière du pointillisme et des harmoniques.

Pointillisme : terme couramment utilisé en peinture pour désigner une technique qui consiste à peindre une surface par juxtaposition de petites touches (points) de peinture de couleurs primaires et complémentaires.

Harmonique : composant d’une onde qui possède une fréquence multiple de la fréquence fondamentale. En musique, une harmonique fait part entière d’un son musical.

Jusque là, nous sommes bien loin d’un laboratoire de recherche en optique. Et pourtant. Sophie Brasselet, chercheuse en biophotonique à l’Institut Fresnel dans l’équipe MOSAIC utilise fréquemment le pointillisme et les harmonies…avec de la lumière. « Tout les moyens sont bons pour exploiter la manière dont les molécules émettent la lumière ! », s’amuse-t-elle.

Actine - MOSAIC

Pour voir l’intérieur des tissus, Sophie utilise parfois une méthode tirée du pointillisme. Elle marque les molécules qu’elle veut voir avec des marqueurs fluorescents, puis illumine son échantillon. « Des milliers de petites lampes de poches se mettent à clignoter, » sourit-elle. Il s’agit alors de reconstituer une image à partir de tous ces petits points que les scientifiques peuvent localiser avec une grande précision. La technique du pointillisme appliquée à l’optique permet ainsi aux scientifiques d’avoir des images d’une définition extrême. « Nous arrivons à voir le squelette interne des cellules avec une précision sans précédent avec de la simple lumière, » explique Sophie Brasselet.


Microtubules MOSAIC

Certaines molécules n’ont elles pas besoin d’être marquées, comme le collagène par exemple, très présent dans la peau. « On va utiliser une technique plus dense en lumière, le contraste non linéaire, » raconte la chercheuse. Éclairées aux infra-rouges, les molécules de collagène vont interagir avec le faisceau lumineux, et renvoyer de la lumière visible, c’est à dire une nouvelle lumière avec une fréquence plus élevée. Autrement dit, un harmonique. « C’est le même principe qui est utilisé dans beaucoup de lasers, qui donnent une lumière bleue ou verte alors que le générateur à l’intérieur émet de l’infrarouge, » explique Sophie Brasselet. La lumière infrarouge va traverser un cristal et pomper son énergie pour donner une lumière avec une fréquence plus élevée, multiple de la fréquence de base, soit un harmonique de cette fréquence.

Sciences et arts semblent donc intrinsèquement liés. Si au niveau le plus fondamental les deux se mêlent, c’est aussi pour le grand public qu’ils peuvent se rejoindre. D’ailleurs, « Éclats de Lumière » vous réserve encore quelques belles surprises à ce sujet.

(Crédits photos : Institut Fresnel)

Renaud Levantidis

Dans les coulisses d’Éclats de Lumière

Le mardi 12 mai 2015, tout l’équipe du comité Éclats de Lumière était à la Fondation Vasarely à Aix-en-Provence pour monter les expositions « lumière en balade » et « Lumière en image. » Reportage photos de cette journée riche en émotions.

Venez profiter de l’exposition du 13 au 31 mai à la Fondation Vasarely !

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