Le plus ancien lauréat du prix Nobel au monde déclare que son nouvel appareil offrira une énergie propre et bon marché


Arthur Ashkin, le plus ancien lauréat du prix Nobel au monde, préfère le confort au style. Quand je l’ai rencontré dans sa maison du New Jersey, il portait une fermeture éclair doublée de laine polaire, un pantalon en velours côtelé et des Crocs doublées de duvet.

La tenue est logique pour quelqu’un qui passe beaucoup de temps à bricoler de nouvelles inventions au sous-sol. Ashkin, qui a 96 ans, a transformé le rez-de-chaussée de sa maison en une sorte de laboratoire où il est en train de mettre au point un dispositif de captage de l’énergie solaire.

“Je fais de l’électricité bon marché”, a-t-il dit.

La nouvelle invention d’Ashkin utilise la géométrie pour capturer et canaliser la lumière. Essentiellement, elle repose sur des tubes concentrateurs réfléchissants qui intensifient les réflexions solaires, ce qui pourrait rendre les panneaux solaires existants plus efficaces ou peut-être même les remplacer par quelque chose de moins coûteux et plus simple.

Les tubes sont “très bon marché”, dit Ashkin – ils ne coûtent que quelques centimes à créer – c’est pourquoi il pense qu’ils “sauveront le monde”.

Il a même l’intention d’obtenir un deuxième prix Nobel.

“Et je vais gagner aussi”, a-t-il dit.

La fascination d’Ashkin pour la lumière a déjà sauvé d’innombrables vies. Il a partagé le prix Nobel de physique de 2018 pour son rôle dans l’invention d’une pincette optique appelée technologie de lévitation d’objets, qui est essentiellement un puissant faisceau laser qui peut “attraper de très petites choses”, comme le décrit Ashkin.

Arthur Ashkin travaillant avec un laser aux Bell Labs en 1970. (Nokia Bell Labs)

Les pinces optiques peuvent contenir et étirer l’ADN, ce qui nous aide à sonder certains des plus grands mystères de la vie. Cette technique a été utilisée en biologie, en nanotechnologie, en spectroscopie et plus encore ; elle a aidé les chercheurs à mettre au point un test sanguin pour le paludisme et à mieux comprendre comment les médicaments hypocholestérolémiants adoucissent nos globules rouges.

Mais Ashkin n’est pas intéressé par de nombreuses célébrations du prix Nobel. Il est déjà complètement concentré sur ses futurs “concentrateurs” de lumière.

Comment léviter

Quand Ashkin a reçu son appel de l’Académie royale suédoise des sciences à Stockholm le 2 octobre, il a pensé que c’était une arnaque.

C’est parce qu’un autre scientifique, l’ancien secrétaire américain à l’énergie Stephen Chu, avait déjà partagé le prix Nobel 1997 pour des recherches connexes aux Bell Labs, où Ashkin avait travaillé lorsqu’il avait développé les pinces optiques.

Le travail de Chu s’appuyait sur celui d’Ashkin, qui consistait à recueillir de l’écume d’étang, à placer les organismes qui se tortillent sous un microscope et à les faire “léviter”, comme le décrit Ashkin, en utilisant seulement un faisceau laser.

“Cette lumière brille sur toi, tu sais qu’elle te pousse ?” me demanda-t-il, en montrant une lampe voisine. “La plupart des gens ne le savent pas. Mais c’est le cas, parce qu’il y a de l’énergie. La seule chose, c’est que c’est si petit qu’on ne le sent pas.”

Ashkin a commencé à faire des recherches sur ces propriétés de la lumière afin d’améliorer la technologie des communications de Bell.

“La lumière est une onde, n’est-ce pas ?” dit-il. “En physique, c’est aussi une particule… et c’est une sorte de particule mystérieuse.”

Mais une fois qu’Ashkin s’est rendu compte que la pression des photons – les particules fondamentales de la lumière – pouvait capter de très petits objets, il s’est tourné vers la biologie et a commencé à utiliser des pinces optiques pour piéger, soulever, tirer et étirer des objets aussi petits que l’ADN.

Bell Labs a donné à Ashkin une licence pour explorer les façons dont cette technique pourrait s’appliquer aux êtres vivants, et il a trouvé comment tenir en otage des organismes unicellulaires en utilisant la lumière.

“Vous pouvez les épiler comme vous le feriez avec une pince à épiler”, a déclaré Marcus Weldon, président actuel de Nokia Bell Labs, “[Ashkin] pourrait déplacer des noyaux autour d’eux, et ils pourraient faire toutes ces choses cool”.

Certains collègues des Bell Labs d’Ashkin ont été stupéfaits lorsqu’il a attrapé des créatures dans la lumière pour la première fois, se souvient-il.

“Oh, tu dois voir ça, Ashkin piège les microbes ! Il piège les microbes !”, quelqu’un en train de crier.

“Ça m’a surpris. Cela surprendrait n’importe qui”, ajoute Ashkin. “J’ai inventé la lévitation optique.”

Mais Ashkin ne s’attarde plus beaucoup sur ces moments – après s’être rendu compte que l’appel matinal pour le prix Nobel était réel, il était surtout excité à l’idée que cette notoriété puisse l’aider à faire publier ses dernières recherches.

Concentrer la lumière

Quand Ashkin a pris sa retraite de Bell Labs en 1992, les laboratoires lui ont donné son équipement de lévitation pour qu’il l’emporte chez lui. Il a tout pris sauf le très important laser à haute puissance. (Il a dit que sa maison n’a pas la tension pour le faire fonctionner.)

Dans son sous-sol, Ashkin travaille maintenant avec sa colonne vertébrale courbée, voûtée sur un établi. La canne qu’il utilise pour se promener à l’étage est mise de côté et oubliée. Des rouleaux de ruban et de papier réfléchissant argenté jonchent les tables de travail en bois et le sol en béton. Il a construit tellement d’objets brillants et légers dans ce laboratoire en sous-sol, en fait, que certains débordent dans son garage, laissant à peine assez de place pour la voiture familiale.

Ashkin a déjà déposé les documents de brevet nécessaires (il détient au moins 47 brevets à ce jour) pour sa nouvelle invention, mais il n’est pas encore prêt à partager les photos des concentrateurs avec le public.

Il espère bientôt publier ses résultats dans la revue Science.

Il est persuadé qu’une fois la conception lancée, la nouvelle technologie ricochera dans le monde entier, de sa maison du New Jersey à l’Inde et au-delà, fournissant de l’énergie renouvelable, propre et peu coûteuse aux maisons et aux entreprises.

“Les grands esprits ne se reposent généralement pas”, dit Weldon. “Il est clair que [Ashkin] cherche encore à résoudre de grands problèmes malgré son succès au prix Nobel. Et j’adore ça.”

Ashkin dit qu’il utilisera l’argent du prix Nobel pour acheter un “bon repas” à sa femme.

Ashkin a grandi à Brooklyn pendant la Grande Dépression, un enfant qui était un mangeur difficile et qui vivait surtout de lait. Son père, dentiste, a immigré d’Ukraine. Le seul livre dont il se souvient que la famille possédait était “The Book of Knowledge: The Children’s Encyclopedia (That Leads to Love of Learning).”

Ashkin a dévoré le tome – en particulier les sections qui mettaient en vedette un personnage nommé “Wonder Why”.

“Je me demande pourquoi on dirait ‘pourquoi le ciel est bleu?'” Se souvient Ashkin. “Alors je me demandais pourquoi je te le dirais. J’étais fasciné, parce que je voulais savoir comment les choses se passaient… c’était mon introduction à la science.”

Cette curiosité a finalement conduit Ashkin à obtenir son doctorat à Cornell. Il y rencontre une femme nommée Aline, qui deviendra son épouse pendant 64 ans.

“J’étais très timide, mais je savais que cette dame était spéciale”, a dit Ashkin. “J’ai eu assez de culot pour lui demander son numéro de téléphone.”

Ashkin affirme qu’il n’a jamais suivi de cours de chimie, car il a appris tout ce dont il avait besoin de savoir à ce sujet de la part de son épouse, une chimiste de 10 ans, sa cadette.

“Je l’ai épousée parce qu’elle est intelligente !” dit-il.

Le sentiment est réciproque.

“Je suis vraiment surprise de constater qu’à l’âge de 96 ans, il est tellement intelligent et brillant”, a déclaré Aline, bien qu’elle ait ajouté : “Il est un peu grincheux maintenant, parfois.”

Le lauréat du prix Nobel était d’accord : “Je peux être grincheux”, a dit Ashkin.

Lorsqu’on lui a demandé comment il utilisera l’argent de son prix – qui s’élève à près de 500 000 $US – Ashkin a répondu qu’il avait une idée en tête.

Je veux emmener Aline dans un bon restaurant, et nous aurons un bon repas”, dit-il. (Sa femme a dit qu’il y a cinq petits-enfants qui iront bientôt à l’université et qui pourraient probablement utiliser une bonne partie de cet argent aussi.)

Alors qu’Ashkin a hâte de révéler sa prochaine invention au monde, son épouse ne voit aucune raison d’attendre un deuxième prix Nobel pour le célébrer.

“Je pense qu’une seule victoire suffit”, a-t-elle déclaré.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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