Nouvelles tendances de R&D photonique dans lenvironnement et de la santé Mercredi 21 avril 2010 Forum Vision Industrielle, Châlon-sur-Saône

Vue densemble des secteurs concernés: Secteur de lenvironnement: Tendance Green dans les technologies utilisées Utilisation de la photonique pour lénergie solaire Diminution de la dépense dénergie pour léclairage public Secteur de la santé: La plasmonique au coeur de la santé Secteur de la sécurité: Les caméras thermiques HD font une percée notable Les ondes terahertz : le futur de la détection ?

Des lasers plus écologiques: Nouvelles technologies et produits développpés avec en ligne de mire lefficacité énergétique. Les utilisateurs de technologies photoniques veulent réduire leurs coûts de production (-> économies dénergie). Exemple : Power Technology (PTI) de Little Rock, USA. Remplacement de lasers au gaz contre lasers à diode. Le laser IQ Micro (IQu) à 488 nm produit 60 mW de lumière en utilisant seulement 10W dénergie pour fonctionner. Il remplace un laser au gaz argon qui demandait au moins 1500W. Meme exemple pour le remplacement des lasers helium cadmium (HeCd) ou hélium néon (HeNe)…

Nouvelles solutions contre les défauts des panneaux solaires: Nouvelles technologies de caméras pour la vérification en chaîne des panneaux solaires. Dans un panneaux, des nombreux éléments électriques demandent 10 fois plus de points dinspections que les wafers (packaging, encapsuleurs, points de soudure…) Le système est capable de remplacer la vision humaine et ne plus se focaliser sur le centre du composant comme pour un wafer, mais au contraire viser les coins. Nombreux challenges relevés : tout type de matériaux, allant du plus réflechissant jusquaux assemblages plats ou incurvés.

Un éclairage qui consomme drastiquement moins: Aux Etats-Unis, 22% de lénergie utilisée pour léclairage. Divers villes en tests, mais peu concluantjusquà présent. Reduction des pertes par diffraction grâce aux nouvelles approches LED et leur packaging : gain de luminosité et defficience par lutilisation des systèmes phosphores (generation de lumière blanche avec LED bleues et phosphores jaunes, LED ultraviolette et phosphores bleus et jaunes ou système combinant LED bleues, rouges et vertes) Extraction de lumière des LEDs en utilisant des cristaux photoniques : les LEDs à cristaux photoniques 2D présentent une émission de lumière directionnelle plus puissante que les LEDs à cristaux non-photoniques Nombreux avantages pour léclairage général à LEDs dont labsence de mercure (contrairement aux lampes fluorescentes). Mais challenges toujours présents : management thermiques sous haute tension,, dégradation des polymers encapsulant les LEDs…

La plasmonique au coeur de la santé: De nouveaux types de détecteurs plasmoniques basés sur du plasmon de surface ou du plasmon localisé comme dans les nanoparticules Très nombreux projets Européens dans la santé (et notamment le BMBF Project) qui montrent lintérêt pour ce type de technologie Nouveau traitement du cancer par excitation du plasmon de nanocoques en cours de test Nombreux experts saccordent à dire que la plasmonique est liée à la santé avec notamment les bio-applications in vivo ou des possibilités de labeling non-toxique en utilisant des structures Les détecteurs utilisés à lheure actuelle peuvent être améliorés en résolution et dans lassociation à des molécules spécifiques. De nouvelles géométries et de nouveau matériaux seront sans doute testés.

La plasmonique au coeur de la santé: De nouveaux types de détecteurs plasmoniques basés sur du plasmon de surface ou du plasmon localisé comme dans les nanoparticules Très nombreux projets Européens dans la santé (et notamment le BMBF Project) qui montrent lintérêt pour ce type de technologie Nouveau traitement du cancer par excitation du plasmon de nanocoques en cours de test Nombreux experts saccordent à dire que la plasmonique est liée à la santé avec notamment les bio-applications in vivo ou des possibilités de labeling non-toxique en utilisant des structures Les détecteurs utilisés à lheure actuelle peuvent être améliorés en résolution et dans lassociation à des molécules spécifiques. De nouvelles géométries et de nouveau matériaux seront sans doute testés.

Utilisation de caméras thermiques pour la sécurité: Baisse drastique des coûts de caméra thermique (~3000$ dorénavant pour une caméra haute définition…) Aucun besoin dinfrastructure support (éclairage, illumination…) qui peuvent laisser des zones de vide. Opérationnelle 24h/24, sans problème de contraste ou de reflets.

Le futur, ou lutilisation des ondes TeraHertz pour la détection: Les ondes terahertz pénètrent les vêtements et les tissus humains plus facilement que les rayons X et sont supposées être plus sûres pour la santé. Mais difficiles à produire. Les quantum cascade lasers (QCLs) pourraient être une solution. Elles pourraient de plus répondre à dimportantes questions car leur fréquence correspond à des énergies appropriées dans les rotations moléculaires et les modes intermoléculaires de grandes biomolécules (gaz ou liquides). Cette empreinte spectroscopique terahertz offre de nouvelles applications potentielles pharmaceutiques ainsi que dans limagerie médicale, pas seulement distinguer des médicaments de drogues ou explosifs dans des affaires personelles.