Des scientifiques ont mis au point des capteurs photoniques bidimensionnels (2D) révolutionnaires, basés sur des cristaux photoniques (PC), capables de mesurer la teneur en sel, ou salinité, de l'eau. Ces capteurs exploitent les propriétés spécifiques de réfraction de la lumière des PC 2D, permettant des mesures de salinité d'une précision inégalée. Cette nouvelle technologie représente une avancée majeure pour l'océanographie, ouvrant des perspectives considérables pour la recherche marine.
Les chercheurs ont méticuleusement ajusté différents paramètres des capteurs, tels que la taille et l'espacement des minuscules structures qui les composent. Ils ont constaté que les performances optimales étaient obtenues avec les réglages suivants : la demi-diagonale de la forme hexagonale (R) à 500 nanomètres, la distance entre les cylindres (D) à 250 nanomètres et le nombre de périodes (N) fixé à 5. Dans ces conditions, les capteurs ont affiché des résultats impressionnants : une sensibilité de 525 nm/RIU, un facteur de mérite (FOM) de 80,7 RIU⁻¹ et un facteur de qualité (Q) de 375.
Comment fonctionnent ces capteurs ? Ils analysent la manière dont la lumière les traverse après l'introduction d'eau salée. La présence de sel crée un signal spécifique dans le spectre lumineux, et ce signal varie en fonction de la concentration en sel. Cette technologie offre un potentiel considérable pour surveiller la santé de nos océans et améliorer les procédés de dessalement, qui transforment l'eau de mer en eau potable, un enjeu crucial dans un contexte de stress hydrique croissant, notamment dans les régions méditerranéennes.