Des lentilles qui s’inspirent de l’œil humain

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 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 qui a été reproduite par 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 très fins qui contiennent des couches alternées de deux polymères : le PMMA et le styrène-acrylonitrile. En en faisant varier la composition, ils ont 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 requis. 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.

Pour en savoir plus
www.polymerplus.net/resources/53-artificial-lens-mimics-human-eye-lens-featured-on-spe