L'Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) dispose des systèmes laser parmi les plus perfectionnés de la planète. A partir de cristaux de titane-saphir les scientifiques du laboratoire de Varennes, près de Montréal, produisent des impulsions laser d'une durée, d'une puissance et d'un taux de répétition inégalés. Le laser atteint en effet une puissance de 200 térawatts et chacune de ses dix pulsions émises chaque seconde dure 20 femtosecondes (10exp15 seconde).
"C'est actuellement l'énergie la plus importante que l'on ai pu produire pour une impulsion aussi courte à raison de dix flashs de lumière par seconde" souligne Jean-Claude Kieffer, directeur du Centre Energie Matériaux Télécommunications de l'INRS à Varennes.
M. Kieffer utilise le pouvoir de la femtoseconde pour filmer la chimie moléculaire en temps réel. "Aujourd'hui, les scientifiques n'ont qu'une compréhension statique de la matière qui pourtant bouge sur des échelles de temps allant de la microseconde (10exp6 seconde) à l'attoseconde (10-18 seconde). Or cette dynamique définit en grande partie la fonction de la molécule" explique le physicien qui vient de publier dans Science - en collaboration avec Paul Corkum du Conseil National de Recherches du Canada - les résultats d'expériences sur des molécules d'azote et d'oxygène.
Grâce à leur laser "superpuissant" les chercheurs de l'INRS envisagent de multiples applications: reproduire des coeurs d'étoile en laboratoire, détecter des tumeurs mammaires de quelques microns, brûler des cancers de l'oeil et du cerveau pour lesquels la radiothérapie est impuissante, découper des couches profondes de l'oeil, ou encore déclencher la foudre.
"La beauté de la femtoseconde est que vous pouvez chauffer la matière à des températures atteignant des dizaines de millions de degrés et l'observer avant qu'elle ait le temps de bouger, alors qu'elle est toujours à l'état solide" explique Jean-Claude Kieffer.
