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2016  

Imiter la lumière du soleil avec des ampoules DEL

Deux étudiants à la maîtrise y travaillent

14 janvier 2016
François Roy-Moisan et Gabriel Dupras, deux étudiants à la maîtrise,
ont créé la start-up Sollum.
Voir la « vraie » couleur des choses n’est pas si simple. À preuve, cet étrange débat qui a enflammé les réseaux sociaux il y a quelques mois, après la diffusion d’une banale photo de robe rayée. La robe était-elle noire et bleue, ou dorée et blanche? En une semaine, le monde était divisé sur la question, chacun défendant avec véhémence sa propre vision de la chose.

En réalité, la robe était bleue, mais cela importe peu (la photo était surexposée et certaines personnes corrigeaient inconsciemment le défaut, se fiant davantage à leur correction qu’à leur vision). Ce que rappelle cette anecdote, c’est que les couleurs sont « fabriquées » et interprétées par le cerveau.

La perception des couleurs est relative et dépend de l’éclairage. Ainsi, un citron éclairé avec une lumière rouge apparaîtra rouge; éclairé par une lumière bleue, il semblera noir. Or, notre oeil est habitué à la lumière du soleil, une lumière « blanche naturelle » qui résulte de la somme de radiations de différentes longueurs d’onde, allant du violet au rouge (les fameuses couleurs de l’arc-en-ciel). C’est cette lumière qui nous permet d’apprécier avec le plus d’exactitude les diverses nuances des couleurs (on dit qu’elle a un excellent indice de rendu de couleur).

Copier l'aspect naturel de la lumière : tout un défi


Restituer cet aspect naturel a toujours été un défi dans le domaine de l’éclairage. Depuis les lampes au sodium jaunes jusqu’aux néons blafards, pas facile de produire une lumière agréable. La lumière du jour offre un indice de rendu de couleur très proche de 100. Les ampoules à incandescence, elles, ont un rendu de couleur d’environ 90, alors que celui des DEL conventionnelles tourne autour de 78 ou 80. Si bien qu’avec les DEL, on économise sur la facture, mais leur rendu de couleur n’est pas très naturel. 

Deux étudiants à la maîtrise de l'ÉTS ont trouvé la solution... ou presque!

La lumière bleutée des DEL leur a en effet longtemps porté préjudice. Mais François Roy-Moisan et Gabriel Dupras, deux étudiants à la maîtrise à l’ÉTS, pourraient bien avoir résolu le problème, en produisant un éclairage à DEL plus vrai que nature… ou presque. « On a atteint un rendu de couleur supérieur à 99 », indiquent-ils. Forts de ce succès, en janvier dernier, ils ont créé la start-up Sollum Technologies.

Premier objectif, proposer leur produit à des musées. « Notre éclairage imite la lumière du soleil, mais sans les rayons nocifs, c’est-à-dire les rayons ultraviolets et infra rouges qui peuvent endommager les oeuvres d’art », explique François Roy-Moisan. Mieux, il est ajustable, pouvant fournir diverses nuances de couleurs selon le désir de l’utilisateur.

Comment ont-ils réussi cette prouesse? Il faut savoir que chaque diode émet dans une longueur d’onde bien précise. En fait, les diodes sont fabriquées à partir de l’empilement de couches de différents matériaux semi-conducteurs. En faisant varier les matériaux et les épaisseurs de chaque couche, on fait varier la couleur émise. Les deux étudiants ont donc analysé la composition du spectre visible de la lumière du jour (qui contient plus de radiations bleu vert que de rouges, par exemple) et l’ont reproduite.

« On a disposé de multiples diodes différentes de façon bien précise, et on les a réglées pour ajuster la couleur finale », expliquent- ils, fiers d’avoir breveté leur technique. Leur imitation quasi parfaite de la lumière du jour, qui tient dans un luminaire de 10 cm sur 10 cm, pourrait avoir de nombreuses applications. « Comme on peut moduler la lumière, le dispositif pourrait également être utilisé dans des serres, où il permettrait de reproduire la lumière du printemps, de l’été, de l’automne ou de l’hiver de façon cyclique ou encore d’obtenir la lumière du matin, du midi ou du soir », ajoute François Roy-Moisan.

Cet éclairage pourrait aussi être employé en chirurgie ou dans les transports.



Pour information
Tiré de « La recherche dans le réseau de l'Université du Québec ». 
Dossier publié dans la revue Québec-Science de décembre 2015.


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