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Les technologies de la lumière au quotidien



Publié par La Rédaction le 8 Octobre 2015

Penser à la lumière, c’est penser naturellement éclairage ou signalisation. Mais, des leds aux lasers, la lumière est aujourd’hui bien plus que cela et ses applications semblent sans fin : industrie, communication, énergie, défense… Coups de projecteurs sur quelques technologies sur lesquelles se construit notre avenir, en cette année de la Lumière qui arrive bientôt à son terme.



2015 est l'année internationale de la lumière,  l’occasion de « sensibiliser les citoyens du monde entier sur l'importance, dans leur vie quotidienne, de la lumière et des technologies qui y sont associées tels que l'optique », selon l’UNESCO en charge de l’événement (1). Mais si l’on questionne le physicien sur ce qu’est la lumière, les réponses ne sont pas vraiment à la portée du profane. Par contre, nous continuons tous les jours à apprendre ce que nous pouvons en faire. Si, à l’origine, la lumière, c’est le feu et l’éclairage, aujourd’hui, c’est beaucoup plus que cela.
 
Soleil et production énergétique
 
La plus évidente des sources de lumière est aussi un formidable réservoir d’énergie, qui envoie à la Terre sous forme de chaleur et de rayonnement lumineux bien plus d’énergie qu’il ne nous en faut : chaque seconde, le soleil produit l’équivalent de l’énergie dégagée par 10 milliards de bombes nucléaires. Problème, nous ne récupérons qu’une infime partie de cette énergie. Les proportions augmentent à un rythme régulier, mais les progrès sont lents et la France est loin d’être la mieux placée : « La puissance totale installée ne s'élève qu'à 4,9 GW. Seuls 0,9 GW de nouvelles capacités ont été raccordées au réseau en 2014 » déplore Daniel Bour, le président d'Enerplan, le syndicat des énergies solaires.
 
Pourtant l’énergie solaire est compétitive. « Les coûts des centrales photovoltaïques ont été divisés par quatre en quatre ans. Pour toutes ces raisons, le photovoltaïque s'impose comme une énergie compétitive par rapport à toutes les sources d'électricité nouvellement installées », précise encore le dirigeant d’Enerplan. Frank van Mierlo, PDG de 1366 Technologies, travaille de son côté sur de nouvelles méthodes de conception (3) des cellules photovoltaïque, devant « rendre l'énergie solaire aussi bon marché que le charbon et changer radicalement la façon dont nous consommons l'énergie ». Côté consommation d’énergie justement, la plus importante des révolutions dans le domaine de la lumière est arrivée avec les diodes électroluminescentes, dont les applications sont innombrables.
 
Lumière artificielle, de l’éclairage à l’optique et l’imagerie
 
Malgré l’importance prise dans nos réseaux énergétiques par l’énergie solaire ou le solaire à concentration, c’est du côté de la lumière artificielle qu’il faut chercher des sources d’économies d’énergies, et les applications les plus nombreuses des technologies lumineuses. La Led a initié une véritable révolution en ce sens, car la principale dépense énergétique après le chauffage est bien évidemment l’éclairage. En passant d’un filament chauffé à un cristal électroluminescent excité électriquement, les technologies d’éclairage ont fait d’immenses progrès : plus lumineuses, moins énergivores, elles ont aussi une durée de vie bien supérieure.
 
Combinées à l’électronique et à l’information, on les retrouve de nos téléviseurs aux télescopes spatiaux. Les progrès en la matière sont constants : la start-up normande Led and Life travaille déjà par exemple sur les Leds de deuxième génération, des leds dont on peut « contrôler l'amplitude, la couleur », explique ainsi Marc Gavard (4), fondateur de Led And Life. D’autres travaillent déjà sur des Leds organiques ou sur des ampoules au graphène promettant des performances encore plus impressionnantes. Mais au-delà de l’électronique et de l’Hi-Fi, la lumière se retrouve aussi dans des objets nettement plus usuels.
 
Des technologies du quotidien…
 
La lumière et ses applications se retrouvent partout, du Blu-Ray au Smartphone, en passant par des objets où l’on ne l’attend pas forcément, comme les billets de banque. Finalité esthétique certes, mais aussi pratique en multipliant les dispositifs optiques anti-contrefaçons. Oberthur Fiduciaire, imprimeur de billets de banque depuis trois décennies, fait partie de ces entreprises qui ont inscrit la lumière et ses usages dans la vie de tous les jours. « Peut-être son usage quotidien en fait-il oublier la richesse. Pour s’en rendre compte, ou simplement s’en rappeler, il suffit d’observer un billet de banque par transparence, à la lumière. On comprend alors ce que le « sens du détail » veut dire ! » explique Thomas Savare, directeur général d’Oberthur Fiduciaire (5). Fluorescence, transparence, irisation, réflexion sous ultra-violets… le billet est un « concentré de technologies », toujours selon les mots de Thomas Savare, mais aussi une vitrine des technologies de la lumière.
 
Toujours sur les billets imprimés par Oberthur Fiduciaire, c’est une autre entreprise française qui s’illustre par sa maitrise des procédés impliquant la lumière : des passeports français aux jetons de casino de Macao, en passant par les billets en euros, l’entreprise Hologram Industries propose ses produits de sécurité sur biens des objets des quotidiens (6). Procédé jouant avec les principes de la lumière en 3D, l’hologramme fait partie sans conteste de ce qu’on attend du futur de la lumière.
 
… Et d’autres pour le futur
 
Les hologrammes commencent déjà à se démocratiser en dehors des billets, jusqu’à assurer la garde de places handicapés (7). La 3D utilisé dans le cinéma avec lunettes idoines ne sera peut-être plus bientôt qu’un jouet du passé face à une technologie des hologrammes promettant des expériences d’immersion sans équivalent. La réalité rejoint la fiction. Pas encore tout à fait mais certaines avancées de la lumière sont encore peu connues du grand public. Non, un sabre laser n’est pas (encore) faisable, car il n’est pas possible de stopper la lumière en un point donné, mais on peut la diriger. Dans un « câble », cela s’appelle la fibre optique, en dehors, cela s’appelle un laser. Les deux n’ont pas grand-chose en commun si ce n’est d’exister depuis longtemps. Des armes aux communications, les lasers sont utilisés depuis un certain temps déjà : les premières bombes guidées au laser ont ainsi été utilisées dès la première guerre du Golfe. Le « canon laser » est lui aussi une réalité, même si les puissances sont encore faibles. Des tests de lasers militaires servant en tant qu’armes de destruction (8) ont déjà eu lieu.
 
Pour les meilleurs, mais aussi les pires des usages, la lumière est donc partout, et ses applications vont se généraliser encore dans l’avenir. Si le soleil est source d’énergie, nos technologies de la lumière sont surtout sources de consommation énergétique. Raison de plus pour s’intéresser à son potentiel comme source d’énergie renouvelable, aux côtés des autres. L’énergie est notre avenir, mais la lumière aussi.
 
(1) https://fr.unesco.org/events/lancement-lann%C3%A9e-internationale-lumi%C3%A8re-2015#sthash.ovZ3ySpj.dpuf
(2) http://www.lefigaro.fr/societes/2015/03/20/20005-20150320ARTFIG00005-l-energie-solaire-connait-une-croissance-exponentielle.php
(3) http://www.huffingtonpost.fr/2015/04/20/energie-solaire-production-charbon-environnement_n_7100882.html
(4) http://www.entreprises.ouest-france.fr/article/innovation-cette-start-up-normande-veut-dompter-lumiere-12-05-2015-209483
(5) http://www.revue-rms.fr/Thomas-Savare-oberthur-fiduciaire/
(6) http://www.usinenouvelle.com/article/innovation-la-pme-de-haute-securite.N178592
(7) http://www.francetvinfo.fr/sante/handicap/une-idee-de-genie-pour-reserver-les-stationnements-aux-handicapes_911757.html  
(8) http://www.lepoint.fr/chroniqueurs-du-point/guerric-poncet/l-us-navy-a-deploye-un-canon-laser-dans-le-golfe-persique-11-12-2014-1888879_506.php




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