Optofluidique active - Mise en mouvement des fluides par la lumière

L’optofluidique fait référence au domaine de la microfluidique, au sein duquel optique et fluides sont couplés pour créer de nouvelles fonctionnalités optiques dans des fluides mis en forme indépendamment  , ou inversement, pour actionner des fluides avec de l’optique  . Dans le premier cas, on vient soit former une goutte, soit produire une colonne liquide pour focaliser ou guider une lumière passive, et dans l’autre, c’est la lumière qui fabrique sa propre lentille liquide ou son propre guide d’onde de façon active. L’optohydrodynamique correspond à ce dernier cas, où la lumière met les fluides en mouvement, de façon transitoire ou permanente. En effet, les ondes électromagnétiques possèdent une énergie et une quantité de mouvement qui peuvent être échangées avec, ou transférées à, la matière. Il en résulte une contrainte ou une force chaque fois que la quantité de mouvement des photons subit une modification d’amplitude et/ou de direction. Lorsque les photons sont réfléchis et/ou transmis à l’interface séparant deux liquides d’indices de réfraction différents, la conservation de l’impulsion se traduit par l’émergence d’une pression de radiation optique, qui va mettre l’interface en mouvement et la déformer ; la pression de radiation est également un des mécanismes à l’origine du piégeage optique de microparticules solides (pinces optiques, voir  [E 4 043] ). Un écoulement en volume peut aussi être induit lorsque les photons sont diffusés élastiquement dans le fluide, un mécanisme qui est à l’origine de la lévitation optique. Enfin, les photons peuvent être absorbés par l’un des liquides et réémis à une énergie moindre, déposant ainsi une énergie souvent transformée en chaleur. Il en résulte des gradients de température qui...