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L’éclairage entre dans l’ère des nanotechnologies

Dans chacun des tubes, des solutions contenant des particules de tailles différentes, correspondant au bleu, au vert et au rouge.

Les technologies de l’éclairage sont en pleine (r)évolution. Alors que la disparition de l’ampoule à incandescence est d’ores et déjà annoncée, que les lampes basse consommation sont en voie de démocratisation et que les LED apparaissent tout juste sur le marché, le CSTB réfléchit déjà à l’éclairage d’après-demain. Exit les points lumineux. Place aux grandes surfaces éclairantes à basse luminance et non éblouissantes. "Le projet de recherche auquel nous participons aborde la problématique de l’éclairage d’une façon totalement nouvelle, annonce avec enthousiasme Christophe Martinsons, responsable de l’équipe Eclairage, Electromagnétisme, Electricité. Nous cherchons à mettre au point des surfaces éclairantes de l’ordre du mètre carré. Tout cela est envisageable grâce aux nanotechnologies."

 

Les nano-luminophores en première ligne

Mélange de particules de proportions calculées pour l'émission d'une lumière blanche.

Le projet Luminosurf est financé par le Fonds unique interministériel (FUI) et reconnu dans le cadre des activités du pôle de compétitivité Axelera. Il regroupe de nombreux partenaires, tant laboratoires de recherche qu’industriels (voir encadré). Le principe sur lequel repose la mise au point de surfaces éclairantes est simple. En théorie tout du moins ! Schématiquement, il s’agit d’exploiter les propriétés de nano-luminophores (ou "quantum dots") synthétisés par voie chimique. "Une fois excités par une source de lumière bleue ou par des ultraviolets, ces petits cristaux semi-conducteurs retrouvent leur état stable en émettant un rayonnement lumineux dont la longueur d’onde dépend de leur taille, explique Christophe Martinsons. Il suffit donc de trouver le bon "panachage" de cristaux pour obtenir de la lumière blanche très pure !"

Un premier prototype en 2010

Le démarrage de Luminosurf est prévu pour le début 2009. Dès le courant 2010, un premier prototype de surface éclairante devrait être mis au point. D’ici là, les chercheurs impliqués dans ce projet devront résoudre un à un de nombreux problèmes : synthèse des cristaux, formulation colorimétrique pour obtenir un blanc parfait, dépose de ces particules en couche mince sur différents types de matériaux (verre, polymères…), etc. "Le CSTB interviendra plus particulièrement sur tout ce qui touche aux mesures optiques : luminescence, flux, intensité, uniformité du spectre, chromaticité et rendu des couleurs, précise Christophe Martinsons. Dans une seconde phase du projet, nous travaillerons également sur l’analyse du cycle de vie des produits réalisés." Il sera alors temps de passer aux applications concrètes, tant dans l’habitat que dans les habitacles des transports en commun ou sur les façades des magasins (fenêtres éclairantes, panneaux lumineux, signalétique…).

Un projet associant chercheurs et industriels

Sous la coordination de Philips Eclairage, de nombreux partenaires participent à Luminosurf. Côté recherche fondamentale, les laboratoires LITEN (CEA), LMI (Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand) et le CSTB sont présents. Ils sont associés à des industriels, tels que Alstom Transport, Baïkowski ou encore Saunier-Plumaz. Au global, le projet est doté d’un budget de 5 M€ sur trois ans (2009-2011).