Des chercheurs finlandais de l'Université de Jyväskylä ont mis au point une méthode révolutionnaire pour mesurer l'épaisseur d'encre sur papier à l'échelle nanométrique. Cette technique pourrait s'appliquer à d'autres couches ultra-fines.
Au microscope, le papier imprimé évoque un paysage vallonné de montagnes et de vallées. En combinant pour la première fois trois techniques avancées, les scientifiques ont produit des images 3D haute résolution de sa topographie. Résultat : l'épaisseur de l'encre varie selon la rugosité du papier – fine sur les fibres saillantes, plus épaisse dans les creux. Les finitions brillantes du papier glacé ont peu d'impact chimique sur cette épaisseur.
Les chercheurs ont utilisé la tomographie aux rayons X pour cartographier le papier, la profilométrie optique (un faisceau lumineux réfléchissant le profil de surface) pour les couches d'encre, et l'ablation laser contrôlée pour mesurer la profondeur. « Nous pouvons désormais analyser les variations d'épaisseur dans d'autres couches minces, comme les revêtements, essentielles dans de nombreuses applications industrielles », explique Markko Myllys, de l'Université de Jyväskylä. « Jusqu'ici, l'analyse 3D était quasi impossible. »
Cette étude pourrait optimiser papiers et encres pour une plus grande efficacité et un impact environnemental réduit. Testée sur du toner d'imprimantes laser et copieurs, la couche d'encre moyenne mesure 2,5 micromètres – soit un quarantième de l'épaisseur du papier –, selon les résultats publiés dans le Journal of Applied Physics en 2020.
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