Des lentilles qui s’inspirent de l’œil humain

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novembre 19th, 2012

Category: Lentilles

Avec deux lentilles constituées de milliers de couches de polymères, il est possible de reproduire la vision humaine. Une voie pour créer des systèmes optiques compacts de meilleure qualité (prise de vue, surveillance…), et de nouvelles générations d’implants oculaires sur-mesure.

L’œil humain, avec seulement deux lentilles, la cornée et le cristallin, produit des images quasiment sans défauts (les « aberrations optiques ») sur la rétine. Une efficacité qui tient à la forme des lentilles, mais aussi à la variation progressive de leur indice de réfraction. Contrairement à une lentille artificielle  en verre ou en plastique, qui est homogène, les lentilles de l’œil sont constituées de dizaines de milliers de couches de protéines d’indices différents. C’est cette structure qu’ont reproduit des chercheurs américains de la Case Western Reserve University, avec l’entreprise Polymerplus, issue du laboratoire.

Pour cela, ils ont d’abord fabriqué, par co-extrusion, des films minces qui contiennent des couches alternées de deux polymères : le PMMA (du type Plexiglass), et le styrène-acrylonitrile. En faisant varier la composition, ils ont ainsi obtenus 51 films dont les indices de réfraction varient très progressivement d’un film à l’autre. Chaque film fait environ 50 microns d’épaisseur, et est composé de couches d’une dizaine de nanomètres… Ensuite, ces films sont empilés et mis en forme par moulage pour obtenir des lentilles, qui ont la géométrie et le profil d’indices voulus. En assemblant une lentille du type « cornée » avec une lentille du type « cristallin », les chercheurs ont créé un système optique inspiré de l’œil humain et qui donne des images de bonne qualité.

La force de cette technique est la grande liberté de conception qu’elle donne dans le choix des profils d’indices de réfraction et des formes. Elle ouvre, affirment les chercheurs, la possibilité de concevoir des systèmes optiques très compacts (peu de composants), et même des implants oculaires que l’on pourrait adapter spécifiquement au patient.


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