{"id":492657,"date":"2023-10-05T18:31:22","date_gmt":"2023-10-05T21:31:22","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=492657"},"modified":"2023-10-05T18:47:05","modified_gmt":"2023-10-05T21:47:05","slug":"des-lentilles-plus-precises","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/des-lentilles-plus-precises\/","title":{"rendered":"Des lentilles plus pr\u00e9cises"},"content":{"rendered":"

Situ\u00e9e \u00e0 Chicago, RHK Technology est une soci\u00e9t\u00e9 sp\u00e9cialis\u00e9e dans les microscopes \u00e0 effet tunnel utilis\u00e9s pour obtenir des images atomiques. Elle a profit\u00e9 de la conf\u00e9rence de l\u2019American Physical Society en mars dernier pour proc\u00e9der au lancement mondial d\u2019un nouveau microscope dot\u00e9 d\u2019un syst\u00e8me capable de capter des signaux de luminescence. Ce dispositif recueille la lumi\u00e8re dans le microscope de mani\u00e8re trois fois sup\u00e9rieure aux mod\u00e8les pr\u00e9c\u00e9dents. Curieusement, l\u2019innovation n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 projet\u00e9e dans les laboratoires de l\u2019entreprise mais \u00e0 quelque 8\u00a0300 kilom\u00e8tres de distance, \u00e0 l\u2019Institut de physique Gleb Wataghin, de l\u2019Universit\u00e9 d\u2019\u00c9tat de Campinas (IFGW-Unicamp).<\/p>\n

Le d\u00e9veloppement du syst\u00e8me a \u00e9t\u00e9 dirig\u00e9 par le physicien Luiz Fernando Zagonel, professeur de l\u2019IFGW, en partenariat avec les doctorants Ricardo Javier Pe\u00f1a Rom\u00e1n (de l\u2019Unicamp) et Yves Maia Auad (de l\u2019Universit\u00e9 Paris-Saclay). Pour l\u2019innovation, d\u00e9j\u00e0 brevet\u00e9e et mise sur le march\u00e9, l\u2019\u00e9quipe a re\u00e7u le prix Inventores 2022<\/em> dans la cat\u00e9gorie Tecnologia absorvida no Mercado<\/em> [Technologie absorb\u00e9e sur le march\u00e9], promu par l\u2019Unicamp.<\/p>\n

D\u2019apr\u00e8s Adam Kollin, fondateur et pr\u00e9sident de RHK Technology, \u00ab\u00a0cette nouvelle technologie a ajout\u00e9 une capacit\u00e9 fondamentale pour une partie de nos clients, qui est d\u2019\u00e9tudier l\u2019\u00e9mission de lumi\u00e8re de l\u2019\u00e9chantillon et ses caract\u00e9ristiques \u00e9lectroniques et topographiques. […] La ressource peut \u00eatre int\u00e9gr\u00e9e \u00e0 un de nos produits d\u00e9j\u00e0 existants avec un niveau modeste de modification, ce qui a permis de le proposer plus facilement \u00e0 la communaut\u00e9 scientifique\u00a0\u00bb. Le nouvel appareil est arriv\u00e9 sur le march\u00e9 sous la marque PanScan Lumin-SLT.<\/p>\n

Soutenu par la FAPESP par le biais du Programme Jeune chercheur, le projet est n\u00e9 d\u2019un besoin identifi\u00e9 par Zagonel quand il effectuait son stage postdoctoral \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 Paris-Sud (l\u2019actuelle Paris-Saclay), entre\u00a02008 et\u00a02010. \u00c0 l\u2019occasion, il \u00e9tudiait les nanofils semi-conducteurs et avait du mal \u00e0 trouver un microscope qui r\u00e9ponde aux exigences de sa recherche. En contact avec diff\u00e9rentes entreprises du secteur, il a re\u00e7u des offres d\u2019\u00e9quipements d\u2019une capacit\u00e9 de capture de lumi\u00e8re limit\u00e9e \u00e0 une petite fraction de la luminosit\u00e9 \u00e9mise par l\u2019\u00e9chantillon, de 2 \u00e0 5\u00a0% \u2013 comme client, il s\u2019est senti insatisfait, mais comme chercheur, intrigu\u00e9.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Microscope \u00e0 effet tunnel de l\u2019IFGW de l\u2019UnicampL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

\u00c0 partir de l\u00e0, il a transform\u00e9 son besoin en d\u00e9fi technologique\u00a0: \u00ab\u00a0Pendant mes deux ann\u00e9es en France, plusieurs probl\u00e8mes ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s et r\u00e9solus. Nous avons publi\u00e9 des articles et d\u00e9pos\u00e9 des brevets\u00a0\u00bb. En 2015, d\u00e9j\u00e0 de retour au Br\u00e9sil, le projet de recherche approuv\u00e9 par la FAPESP a donn\u00e9 lieu \u00e0 la cr\u00e9ation d\u2019un dispositif d\u2019une capacit\u00e9 de captation lumineuse jusqu\u2019\u00e0 72\u00a0%. Le syst\u00e8me poss\u00e8de trois composants\u00a0: une petite table optique \u00e0 connecter \u00e0 un microscope \u00e0 effet tunnel\u00a0; un manipulateur avec un mouvement dans trois directions\u00a0; et un miroir parabolique.<\/p>\n

Pour bien saisir le sens de ces pourcentages, il faut comprendre comment fonctionne un microscope \u00e0 effet tunnel (en anglais Scanning Tunneling Microscope<\/em>, STM). Pour obtenir des images \u00e0 r\u00e9solution atomique, ces appareils utilisent le ph\u00e9nom\u00e8ne quantique du courant tunnel, qui permet le passage d\u2019un courant d\u2019\u00e9lectrons entre deux surfaces extr\u00eamement proches, \u00e0 une distance de l\u2019ordre de 1 nanom\u00e8tre, un milliardi\u00e8me de m\u00e8tre. Dans ces situations, il y a un passage d\u2019\u00e9lectrons entre la pointe m\u00e9tallique de l\u2019\u00e9quipement et l\u2019\u00e9chantillon observ\u00e9, g\u00e9n\u00e9rant un transfert d\u2019\u00e9nergie vers l\u2019\u00e9chantillon, qui \u00e9met de la lumi\u00e8re capt\u00e9e par le microscope.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Le probl\u00e8me est de savoir comment analyser et enregistrer la lumi\u00e8re \u00e9mise de mani\u00e8re compatible avec un STM qui se trouve dans un ultravide et qui peut op\u00e9rer \u00e0 des faibles temp\u00e9ratures, l\u2019\u00e9quipement auquel est destin\u00e9 le dispositif\u00a0\u00bb, explique Zagonel. Pour bien clarifier l\u2019enjeu, le chercheur recourt \u00e0 une comparaison\u00a0: \u00ab\u00a0Imaginez le phare d\u2019une voiture. Il y a une source lumineuse et un r\u00e9flecteur qui cherche \u00e0 collecter une grande partie de la lumi\u00e8re g\u00e9n\u00e9r\u00e9e et \u00e0 la diriger vers l\u2019avant. Sans le r\u00e9flecteur, la lumi\u00e8re irait dans tous les sens et elle se perdrait sans \u00e9clairer correctement la route, c\u2019est la m\u00eame chose dans le microscope. Il y a une toute petite source de lumi\u00e8re, qui est l\u2019\u00e9chantillon. On a besoin de capturer la plus grande quantit\u00e9 de lumi\u00e8re possible et de l\u2019envoyer vers l\u2019avant, afin de pouvoir l\u2019enregistrer\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Parmi les \u00e9quipements propos\u00e9s jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent sur le march\u00e9, ajoute le physicien, les plus utilis\u00e9s sont seulement dot\u00e9s de fibres optiques et de lentilles, donc ils captent un petit pourcentage de lumi\u00e8re \u00e9mise par l\u2019\u00e9chantillon. Le dispositif cr\u00e9\u00e9 par les chercheurs de l\u2019Unicamp utilise une autre ressource\u00a0: un miroir r\u00e9flecteur parabolique miniaturis\u00e9. Avec une plus grande collecte de lumi\u00e8re, il est possible d\u2019obtenir plus de d\u00e9tails de la lumi\u00e8re \u00e9mise par l\u2019objet analys\u00e9, ce qui permet des analyses plus approfondies et plus riches en d\u00e9tail sur les mat\u00e9riaux d\u2019int\u00e9r\u00eat scientifique et \u00e9conomique, comme les semi-conducteurs, les nanostructures m\u00e9talliques et autres mat\u00e9riaux nanostructur\u00e9s.<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Rodrigo Cunha \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div>
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Zagonel explique\u00a0: \u00ab\u00a0Nous sommes partis vers une nouvelle solution technologique. Les syst\u00e8mes conventionnels, \u00e0 fibres optiques, ont une faible efficacit\u00e9, jusqu\u2019\u00e0 5\u00a0%. Avec l\u2019emploi de lentilles, il est possible d\u2019augmenter l\u2019efficacit\u00e9 entre 10 et 20\u00a0%, ce qui est encore faible. Pour aller au-del\u00e0 de 50\u00a0%, il faut utiliser des r\u00e9flecteurs paraboliques ou ellipso\u00efdaux. L\u2019efficacit\u00e9 de la collecte de lumi\u00e8re est \u00e9lev\u00e9e, mais l\u2019alignement du miroir est un probl\u00e8me difficile \u00e0 r\u00e9soudre. […] Notre strat\u00e9gie a \u00e9t\u00e9 d\u2019associer le miroir r\u00e9flecteur parabolique au manipulateur \u00e0 trois axes de haute pr\u00e9cision. Cet ensemble permet l\u2019alignement du miroir pour qu\u2019il fonctionne vraiment\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Actuellement, et avec un nouveau soutien de la FAPESP, le professeur de l\u2019Unicamp utilise son invention pour \u00e9tudier des mat\u00e9riaux \u00e0 potentiel pour la cr\u00e9ation de diodes \u00e9lectroluminescentes (LED) et de cellules solaires de p\u00e9rovskites inorganiques (voir<\/em> Pesquisa FAPESP n\u00ba 260<\/em>)\u00a0: \u00ab\u00a0Il est urgent de r\u00e9soudre les probl\u00e8mes relatifs \u00e0 la production d\u2019\u00e9nergie renouvelable. […] Et notre \u00e9quipement est capable de contribuer \u00e0 une meilleure compr\u00e9hension de la structure de mat\u00e9riaux qui peuvent \u00eatre la cl\u00e9 pour de nouvelles technologies dans le domaine\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Du brevet <\/strong>\u00e0 l<\/strong>\u2019\u00e9<\/strong>tag<\/strong>\u00e8<\/strong>re
\n<\/strong>Il s\u2019agit du premier contrat de licence de technologie qui fait de l\u2019Unicamp la titulaire du brevet \u00e0 100\u00a0%, c\u2019est-\u00e0-dire d\u00e9tentrice des droits de brevet. \u00ab\u00a0Pour les autres contrats, nous avons toujours eu la cotitularit\u00e9 avec une entreprise partenaire\u00a0\u00bb, observe Iara Silva Ferreira, directrice de Parcerias da Ag\u00eancia de Inova\u00e7\u00e3o Inova, de l\u2019Unicamp. Le chemin vers la commercialisation a \u00e9t\u00e9 \u00e9tonnamment rapide. Le brevet d\u2019invention a \u00e9t\u00e9 d\u00e9pos\u00e9 en 2020 et en d\u00e9cembre\u00a02021 l\u2019Unicamp signait d\u00e9j\u00e0 le contrat de transfert de la technologie vers RHK.<\/p>\n

Pour elle, deux facteurs ont \u00e9t\u00e9 fondamentaux pour la rapidit\u00e9 du processus\u00a0: la proactivit\u00e9 du chercheur dans la qu\u00eate de partenaires commerciaux et le niveau de d\u00e9veloppement de la technologie\u00a0: \u00ab\u00a0Le professeur Zagonel a identifi\u00e9 une demande technique non satisfaite et il ne s\u2019est pas limit\u00e9 au d\u00e9p\u00f4t du brevet. De plus, le niveau de maturit\u00e9 de la technologie, connu dans le secteur de l\u2019innovation par le sigle TRL (Technology Readiness Level<\/em>, en fran\u00e7ais \u00c9<\/em>chelle TRL<\/em>), a acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 sa commercialisation\u00a0\u00bb. Alors que la plupart des projets d\u00e9velopp\u00e9s \u00e0 l\u2019universit\u00e9 atteignent le niveau TRL3 \u2013 dans une m\u00e9trique qui va de 1 \u00e0 9 \u2013 le dispositif projet\u00e9 \u00e0 l\u2019IFGW \u00e9tait au niveau 5, ce qui lui a permis d\u2019\u00eatre rapidement absorb\u00e9 par RHK. Plus la valeur est \u00e9lev\u00e9e sur l\u2019\u00e9chelle TRL, plus la technologie est proche du march\u00e9.<\/p>\n

Selon le chercheur de l\u2019Unicamp, \u00ab\u00a0le TRL \u00e9lev\u00e9 de notre invention est notamment d\u00fb au fait que nous avons pens\u00e9 d\u00e8s le d\u00e9part au transfert de la technologie vers une entreprise int\u00e9ress\u00e9e. […] En outre, notre syst\u00e8me dispose de d\u00e9tails importants, comme les protocoles d\u2019alignement, et il avait d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 test\u00e9 et prouv\u00e9 par des publications\u00a0\u00bb.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Fen\u00eatre arri\u00e8re de la chambre utilis\u00e9e pour laisser passer la lumi\u00e8re que l\u2019on souhaite collecterL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

Tout au long du d\u00e9veloppement du dispositif, Zagonel a pris contact avec diff\u00e9rentes entreprises du secteur. RHK a \u00e9t\u00e9 r\u00e9ceptive aux id\u00e9es d\u2019innovation et a vendu au Groupe de recherches photovolta\u00efques du D\u00e9partement de physique appliqu\u00e9e de l\u2019IFGW un microscope d\u00e9j\u00e0 adapt\u00e9 pour recevoir l\u2019invention. L\u2019\u00e9quipement, int\u00e9gr\u00e9 au Programme \u00c9quipements multi-usagers (EMU) de la FAPESP, est d\u00e9sormais \u00e0 la disposition d\u2019autres groupes de recherche.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Quand notre projet a fonctionn\u00e9 et que les premiers articles ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s\u00a0\u00bb, observe Zagonel, \u00ab\u00a0nous avons commenc\u00e9 \u00e0 parler de transfert de technologie. Innova a accompagn\u00e9 et interm\u00e9di\u00e9 la relation \u00e0 toutes les \u00e9tapes du processus, depuis avant les premiers r\u00e9sultats jusqu\u2019\u00e0 maintenant\u00a0\u00bb.<\/p>\n

De l\u2019avis de Luciana Hashiba, du Centre d\u2019innovation de l\u2019\u00c9cole d\u2019administration d\u2019entreprises de S\u00e3o Paulo de la Fondation Getulio Vargas (FGVin), \u00ab\u00a0le soutien d\u2019une agence d\u2019innovation est essentiel pour apporter des technologies d\u00e9velopp\u00e9es dans le milieu universitaire sur le march\u00e9. […] La pr\u00e9sence d\u2019un centre d\u2019innovation technologique dans l\u2019institution de recherche permet au chercheur d\u2019avoir d\u00e9j\u00e0 un regard tourn\u00e9 vers le march\u00e9 pendant le d\u00e9roulement de la recherche. […] Et cela peut faire toute la diff\u00e9rence au moment de transf\u00e9rer la technologie vers une entreprise int\u00e9ress\u00e9e. Luciana Hashiba est \u00e9galement membre de la Coordination adjointe de la Direction scientifique de la FAPESP.<\/p>\n

RHK compte \u00e0 pr\u00e9sent mener des actions pour stimuler la vente du nouvel \u00e9quipement. \u00ab\u00a0D\u00e8s que nous en aurons fini avec la question du marketing, nous accentuerons la promotion de l\u2019\u00e9quipement\u00a0\u00bb annonce Kollin, le pr\u00e9sident de l\u2019entreprise. \u00ab\u00a0Nous allons aussi programmer un webinaire technique avec le professeur Zagonel pour qu\u2019il nous fournisse une bonne explication scientifique du syst\u00e8me\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Projets<\/strong>
\n1.<\/strong>\u00a0H\u00e9t\u00e9rostructures em nanofils semiconducteurs: Des \u00e9misseurs nanom\u00e9triques de lumi\u00e8re \u00e9tudi\u00e9s par microscopie \u00e0 effet tunnel (n\u00ba 14\/23399-9<\/a>);\u00a0Modalit\u00e9<\/strong>\u00a0Jeune Chercheur;\u00a0Chercheur responsable\u00a0<\/strong>Luiz Fernando Zagonel (Unicamp);\u00a0Investissement<\/strong>\u00a0617.335,61 reais BRL.
\n2.<\/strong>\u00a0Des mat\u00e9riaux optiquement actifs \u00e9tudi\u00e9s par microscopie \u00e0 effet tunnel (n\u00ba 21\/06893-3<\/a>);\u00a0Modalit\u00e9<\/strong>\u00a0Jeune Chercheur;\u00a0Chercheur responsable\u00a0<\/strong>Luiz Fernando Zagonel (Unicamp);\u00a0Investissement<\/strong> 1.010.676,95 reais BRL.<\/p>\n

Articles scientifiques<\/strong>
\nROMAN, R. J. P.\u00a0et. alii<\/em>.\u00a0Design and implementation of a device based on an off-axis parabolic mirror to perform luminescence experiments in a scanning tunneling microscope<\/a>.\u00a0Review of Scientific Instruments<\/strong>. avr. 2022.
\nROMAN, R. J. P.\u00a0et. alii.<\/em>\u00a0Band gap measurements of monolayer h-BN and insights into carbon-related point defects<\/a>.\u00a02D Materials<\/strong>. juillet. 2021.
\nGADELHA, A. C.\u00a0et. alii<\/em>.\u00a0Localization of lattice dynamics in low-angle twisted bilayer graphene<\/a>.\u00a0Nature<\/strong>. f\u00e9v. 2021.
\nROMAN, R. J. P.\u00a0et. alii<\/em>.\u00a0Tunneling-current-induced local excitonic luminescence in p-doped WSe2 monolayers<\/a>.\u00a0Nanoscale<\/strong>. juillet. 2020.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un syst\u00e8me cr\u00e9\u00e9 \u00e0 l\u2019universit\u00e9 UNICAMP qui am\u00e9liore la performance du microscope \u00e0 force atomique est lanc\u00e9 sur le march\u00e9 mondial par une entreprise nord-am\u00e9ricaine","protected":false},"author":131,"featured_media":492658,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1194],"tags":[],"coauthors":[440],"class_list":["post-492657","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technologie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/492657","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/131"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=492657"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/492657\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":494574,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/492657\/revisions\/494574"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/492658"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=492657"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=492657"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=492657"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=492657"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}