Regular arrangement of doublet lenses directly fabricated on a CMOS image sensor. Credit: Timo Gissibl

Des ingénieurs Allemands ont créé une caméra pas plus grande qu’un grain de sel qui pourrait changer l’avenir de l’imagerie médicale – et de la surveillance clandestine.

En utilisant l’impression 3-D, les chercheurs de l’University of Stuttgart ont fabriqué une caméra à trois lentilles, et l’ont intégré sur l’extrémité d’une fibre optique aussi large que deux cheveux.

Une telle technologie pourrait être utilisée comme des endoscopes minimalement invasive pour explorer l’intérieur du corps humain, rapportent les ingénieurs dans le journal Nature Photonics.

Elle pourrait aussi être déployée dans des moniteurs de sécurité presque invisibles, ou des mini-robots à « vision autonome ».

L’impression 3-D – aussi connue comme la fabrication additive – crée des objets tridimensionnels en déposant couche après couche des matériaux comme le plastique, le métal ou la céramique.

Dû à des limites de fabrication, actuellement les lentilles ne peuvent pas être assez petites pour une utilisation dans le domaine médical, déclare l’équipe, qui croit que la méthode d’impression 3-D pourrait représenter un « changement de paradigme ».

Il n’aura fallu que quelques heures pour concevoir, fabriquer et tester l’œil minuscule, qui a abouti à « de grandes performances optiques et d’une énorme compacité », rapportent les chercheurs.

Image of a multi-lens system with a diameter of 600 µm next to a doublet lenses with a diameter of 120 µm. Credit: Timo Gissibl

La lentille composée ne fait que 100 micromètres (0,1millimètres ou 0.004 pouces) de large, et 120 micromètres avec son boîtier.

Elle peut se focaliser sur des images à partir d’une distance de 3,00 mm, et les relayer sur une longueur de 1,7 mètres (5,6 pieds) de la fibre optique sur laquelle elle est attachée.

Le « système d’imagerie » s’insère confortablement à l’intérieur d’une aiguille de seringue standard, déclare l’équipe, permettant de le délivrer dans un organe humain, ou même dans le cerveau.

« Les applications endoscopiques permettront un examen non-invasif et non-destructif de petits objets dans le domaine médical et dans le secteur industriel », écrivent-ils.

La lentille peut aussi être imprimée sur des senseurs d’images autres que des fibres optiques, comme ceux utilisés sur les appareils photos numériques.

Image of a multi-lens system with a diameter of 600 µm surrounded by four doublet lenses with a diameter of 120 µm. Credit: Timo Gissibl

Colored SEM-image of a miniature triplet lens directly fabricated on an optical fiber. Credit: Timo Gissibl