En matière de nanophotonique (l'étude du comportement de la lumière à l'échelle du nanomètre), un sujet stimule de façon exemplaire l'imagination des chercheurs : la plasmonique, domaine où la lumière surfe à la surface des métaux grâce aux électrons libres de ces derniers. C'est une petite révolution qu'a été la découverte, en 1998, par Thomas Ebbesen, aujourd'hui directeur de l'Institut de science et d'ingénierie supramoléculaire (Isis)¹ d'un phénomène très inattendu baptisé « transmissionoptique extraordinaire » ou « tamis à photons ». « Un tamis à photons est un réseau de trous percés dans une surface métallique nanostructurée, régulièrement espacés et présentant un diamètre de 100 ou 200 nm, donc bien inférieur à la longueur d'onde de la lumière visible, dit Henri Benisty, du LCFIO. Or, quand on éclaire cette surface, la quantité de lumière qui en sort est plus importante que celle qui frappe les trous. Même la lumière qui tombe à côté des trous est ainsi canalisée de l'autre côté de l'échantillon. »
Des propriétés hors normes que les chercheurs tentent de mettre à profit pour peaufiner la manipulation nanoscopique de la lumière. « On a l'espoir de provoquer des modifications ultra-localisées, bien plus concentrées que celles que permet un laser, en lithographie, en biologie, par exemple dans les compartiments d'une cellule, ou encore pour l'écriture d'informations dans les disques durs », poursuit Henri Benisty. Enfin, la plasmonique pourrait améliorer le rendement des cellules photovoltaïques en captant mieux la lumière pour la transformer efficacement dans des matériaux nanostructurés.
S'agissant des télécommunications, l'utilisation des photons continue sur sa lancée pour des liaisons de plus en plus courtes dans les composants. Rien n'empêche d'envisager que des connexions optiques remplacent prochainement les connexions électroniques jusque dans les circuits. « Densifiées comme elles le sont aujourd'hui, ces dernières posent des problèmes de parasitage et de consommation, dit Henri Benisty. Des architectures contrôlées nanométriquement sont à l'étude pour exploiter l'optique à l'intérieur d'une puce et transporter les flux d'information les plus massifs ou les plus gourmands en énergie. »