Si l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) aimerait construire le plus gros collisonneur de particules au monde, une équipe de chercheurs à l’Université de Stanford a créé un minuscule accélérateur de particules. Les chercheurs veulent miniaturiser cette technologie pour la rendre accessible.

Un accélérateur de particules miniature

De manière générale, les accélérateurs de particules sont très grands. Ils font parfois plusieurs kilomètres de long. De tels accélérateurs de particules ne peuvent évidemment pas entrer dans les laboratoires des chercheurs, et c’est tout le problème.

C’est pour cette raison que des chercheurs de Stanford ont pris l’initiative de créer un tout petit appareil. Ils sont conscients que son niveau de puissance ne pourra pas égaler celui des plus gros accélérateurs de particules, mais c’est un début.

À l’inverse, d’autres projets ont pour objectif de construire le plus grand collisionneur au monde. Son nom : “The Future Circular Collider“. C’est le projet imaginé par le CERN. Un accélérateur de particules de près de 100 kilomètres de circonférence, ce qui suffirait à entourer la ville de Genève par exemple. L’idée est simple : plus le collisionneur est grand, plus la vitesse des atomes à l’intérieur est rapide. Ce nouveau projet pourrait permettre aux chercheurs d’observer des particules encore méconnues et invisibles avec les technologies actuelles.

Des applications cliniques pourraient être imaginées

Les chercheurs de Stanford n’ont pas conçu leur invention de la même manière que les accélérateurs de particules traditionnels comme celui du National Accelerator Laboratory, par exemple. En effet, les chercheurs ont transmis leurs exigences à un algorithme de conception inverse qui a produit exactement le type de modèle d’énergie dont ils avaient besoin.

L’accélérateur de particules est profilé pour guider l’impulsion de lumière laser infrarouge dans le but de pousser les électrons jusqu’à une proportion significative de la vitesse de la lumière. Cet accélérateur miniature ne fait que quelques dizaines de microns de diamètre, soit seulement quelques millièmes de millimètres.

En empilant quelques milliers de ces accélérateurs de particules, les chercheurs atteignent un niveau d’énergie nécessaire pour être utile. En mettant les puces en série, on peut imaginer qu’une quantité de puissance énorme pourrait être générée. Suffisamment pour être utilisée dans des applications cliniques où des niveaux de puissance gigantesques ne sont pas nécessaires. Concrètement, ce type d’accélérateur d’électrons pourrait être capable de diriger un rayon pour détruire une tumeur.