Un dispositif d’imagerie plus petit et moins cher pourrait faciliter l’accès au dépistage
Le projet FLASH, soutenu par l’UE, a démontré qu’il est possible de concevoir un laser opérant dans la bande de fréquence THz en utilisant le processus et les matériaux compatibles avec ceux utilisés dans la microélectronique à base de silicium. Ces derniers représentent plus de 98 % du marché mondial des semi‑conducteurs, ce qui rend la production en masse possible. Le dispositif est un laser à cascade quantique silicium-germanium extrêmement compact et adaptable. «Cette plateforme THz silicium-germanium moins onéreuse et plus pratique changerait la donne pour de nombreuses applications THz. Pour atteindre un marché de masse, le coût d’une source THz devrait être inférieur à 100 euros, ce qui est réalisable pour notre dispositif. Étant donné que la gamme de prix s’élève actuellement à quelques milliers d’euros, nous sommes convaincus que notre dispositif serait facilement commercialisable», explique Monica De Seta, coordinatrice du projet, basée au Département des Sciences de l’Université de Rome III, en Italie. Une fois réalisé, un tel dispositif élargirait les applications de la détection THz — d’un accès médical plus simple à une utilisation plus large dans le domaine de la sécurité. «Par exemple, un diagnostic de cancer de la peau nécessite de prendre un rendez-vous avec un consultant à l’hôpital. Il est possible de gagner beaucoup de temps si une technique sûre et fiable de diagnostic sur le lieu d’intervention pouvait être employée dans un cabinet de médecine générale.» Pour être viables, les systèmes d’imagerie du cancer de la peau destinés à ces cabinets ne devraient pas coûter plus de 10 000 EUR, avec une source lumineuse compacte émettant 1 milliwatt à température ambiante. «FLASH a montré que le dispositif que nous avons conçu peut répondre à ces paramètres», explique Monica De Seta. «C’est très important, car le dépistage précoce est essentiel à un taux de survie élevé.» Une utilisation plus large des techniques d’imagerie du cancer en 3D réduirait considérablement le traumatisme et le temps d’hospitalisation par rapport aux techniques de biopsie actuelles. En plus d’améliorer les résultats, une réduction des procédures invasives diminuerait le coût pour les prestataires de soins. «Le projet a montré qu’en suivant la norme de production de masse de microélectronique à base de silicium, la technologie peut être rentable.»
Exploiter le pouvoir de la communication à large bande passante
Ce n’est pas seulement le diagnostic médical et la sécurité qui pourraient en profiter. La bande de fréquence des THz promet une large bande passante, entraînant une capacité de communication des données potentielle de l’ordre des térabits par seconde. Cela ouvre la voie à la communication avancée de données vers la 6G. L’unité de bande passante que FLASH pourrait fournir est un ordre de magnitude supérieur à l’onde millimétrique 5G (20 Gbit/seconde). Les ondes THz permettent la propagation hors de la portée visuelle et fonctionnent bien malgré le brouillard, la poussière et les turbulences. «En outre, la bande de fréquence des THz n’est pas affectée par le bruit ambiant découlant de sources optiques et elle n’est pas associée à des restrictions sanitaires ni à des limites de sécurité», ajoute Monica De Seta. La détection environnementale, le développement de médicaments, le contrôle de la production ainsi que l’informatique quantique à base de semi‑conducteurs pourraient également tirer parti du travail pluridisciplinaire de l’équipe.
Mots‑clés
FLASH, dépistage, laser à cascade quantique, techniques d’imagerie du cancer en 3D, bande de fréquence des THz, diagnostic médical, semi‑conducteur, détection environnementale
