Les minéraux sont encore loin d’avoir dévoilé tous leurs secrets… De nombreuses études scientifiques sont donc menées pour mieux comprendre comment la nature a pu mettre en place de telles structures d’exception. Avec l’objectif de mettre à profit leurs formidables propriétés en synthétisant de nouvelles structures aux applications prometteuses.

Ces images prises à l’ILM montrent des minéraux et des cristaux tels que des topazes ou des opales drapées de multiples couleurs étincelantes, donnant à ces objets un habillage des plus inhabituels. Pour réussir à les « vêtir » de rouge, de bleu ou encore de vert, les scientifiques jouent avec les interactions entre la lumière et la matière. Une fois la matière excitée à partir de différentes sources de lumière (lumière blanche, infrarouge, ultra-violette, laser…), une coloration résiduelle ou une luminescence est observée. Mais ces phénomènes n’ont pas de visée artistique : ils permettent surtout de récolter des informations précieuses sur la structure des matériaux minéraux, leur composition et leurs propriétés physico chimiques… le tout sans les dégrader.

Les effets d’optiques sur ces visuels découlent de deux phénomènes. D’une part, la diffraction de la lumière sur les matériaux, leur donne les diverses teintes que l’on observe : on peut qualifier ce phénomène de couleur physique. D’autre part, l’émission de lumière par ces matériaux est, quant à elle, le résultat du phénomène de photoluminescence. Ce dernier regroupe en fait deux autres phénomènes davantage familiers : la fluorescence, utilisée notamment dans les gilets de sécurité, et la phosphorescence qui fait briller dans le noir les formes que l’on retrouve parfois dans les chambres d’enfants.

Merci à Gérard Panczer pour sa contribution.