Le pouvoir de la lumière

Metamaterial utilise des matériaux qui peuvent manipuler et utiliser la lumière et d'autres formes d'énergie de façons nouvelles et souvent étonnantes.

La lumière est une forme d’énergie qui illumine notre monde. La lumière voyage à 299 792 458 kilomètres par seconde. Pour mettre cela en perspective, la circonférence de la Terre est d’environ 40 000 kilomètres. En une seconde, la lumière peut voyager autour de la Terre sept fois et demie.

Metamaterial est une startup innovante crée en 2013 qui utilise des matériaux avancés conçus à l’échelle nanométrique pour contrôler la lumière et d’autres formes d’énergie. Les produits durables multi-usages et plus performants de META utilisent des matières premières et des procédés légers pour consommer moins d’énergie et offrir des performances supérieures. La startup dispose d’un portefeuille de brevets et développe actuellement de nouveaux matériaux avec des applications diverses pour les industries automobile, aérospatiale, énergétique, électronique grand public et médicale.

META a son siège social à Halifax, en Nouvelle-Écosse, et possède des bureaux de R&D et de vente à Londres, au Royaume-Uni et dans la Silicon Valley. Ils ont levé 27.5 millions $ dont 10 millions $ en 2020.

Leurs produits sont conçus avec des logiciels et conçus à des niveaux nanoscopiques pour fournir un large spectre de propriétés et de capacités qui vont au-delà de celles trouvées dans les matériaux naturels qu’il est généralement impossible de créer à l’aide de technologies de découverte de matériaux conventionnels ou de fabrication de produits chimiques spécialisés.

Écrans tactiles

L’écran doit avoir une couche de matériau capable de convertir le mouvement du doigt en une fonction de calcul. Les matériaux des écrans tactiles doivent être hautement transparents et conducteurs tout en produisant un voile et une réflexion minimaux. Le matériau conducteur le plus couramment utilisé dans les appareils à écran tactile est un matériau de terre rare appelé oxyde d’indium et d’étain (ITO). Bien qu’il soit actuellement le matériau le plus utilisé, il présente une transparence limitée, une conductivité insuffisante (notamment pour les écrans grand format) et est cassable (non compatible avec les écrans flexibles ou pliables). D’autres alternatives incluent les nanofils d’argent (AgNW), les nanotubes de carbone, les nanobuds, le graphène et les polymères conducteurs.

Metamaterial a conçu Nanoweb, qui est un conducteur en maille métallique transparente avancé, vraiment invisible à l’œil humain en raison de la largeur submicronique de ses lignes de maille. Il offre une alternative supérieure aux nanofils d’argent ITO, au graphène et aux nanotubes de carbone.

Réalité augmentée

Au cœur de tout appareil de réalité augmentée se trouve un combineur optique qui prend la lumière du monde réel et superpose les informations numériques du monde virtuel. Les experts optiques de l’entreprise ont de l’expérience dans le développement de composants aux performances diffractives et spectrales complexes pour les éléments réfléchissants en espace libre, les coupleurs de guides d’ondes et d’autres composants de combinaison de faisceaux. Ils sont capables de fabriquer des composants qui reproduisent le comportement optique de lentilles et de miroirs volumineux et lourds dans un film plastique fin, léger et économique !

Innovation automobile

La prochaine phase d’innovation se concentre sur l’amélioration de la sécurité et la réduction de la congestion du trafic grâce à l’électronique et aux capteurs pour ADAS (systèmes avancés d’assistance à la conduite) et à l’intégration du réseau 5G des véhicules autonomes. De nouveaux matériaux peuvent même aider à réduire les dangers permanents de la conduite de nuit et par mauvais temps. Des technologies de communication améliorées aux tableaux de bord électroniques de plus en plus complexes capables de fournir aux conducteurs des informations critiques, les capteurs numériques et les améliorations des technologies modernes permettent l’autonomie des véhicules.

Les matériaux des composants des véhicules, notamment les pare-brise, les écrans du conducteur et les systèmes de communication, contribuent à créer de nouvelles capacités dans l’industrie automobile. Metamaterial s’emploie à développer des matériaux ultralégers dotés de nouvelles capacités qui pourraient être appliquées à l’industrie automobile comme l’holographie à grande surface et la nanolithographie.

L’holographie est une technique dans laquelle des lasers à longueur d’onde visible sont utilisés pour écrire directement un motif d’interférence à l’intérieur du volume de matériau photopolymère sensible à la lumière afin d’offrir des filtres optiques hautement transparents et des éléments optiques holographiques. La lithographie est un processus largement utilisé, par exemple, pour créer des motifs denses à l’échelle nanométrique sur des plaques de semi-conducteurs. La lithographie au masque roulant exclusive de META s’adapte à des substrats beaucoup plus grands, avec une précision submicronique profonde sur des mètres carrés sur n’importe quelle surface en verre ou en plastique, ce qui réduit considérablement le coût par mètre carré.

Une autre application de l’holographie est le LiDAR (Light Detection and Ranging), un capteur avancé qui utilise des impulsions de lumière laser pour cartographier les environs d’un véhicule autonome. META développe une solution qui combine la technologie MEMS existante avec un réseau holographique 2D à modulation spatiale. Cette approche peut améliorer la gamme de balayage LiDAR, tout en améliorant la compacité du système avec des optiques plates, ce qui facilite l’intégration des capteurs dans la conception des véhicules.