A Grenoble le CEA a fait le choix d’investir massivement dans la photonique, dont les multiples applications comme l’imagerie infrarouge, l’affichage, les systèmes de communications (puces-à-puces), la détection et la mesure, sont autant de technologies clés pour aider à la décision, trouver des solutions moins gourmandes en énergie (éclairage Led) ou plus vertueuses (énergie photovoltaïque).

Les systèmes photoniques, dont le marché mondial en forte croissance est évalué à 470 milliards de dollars, voient leurs applications se développer dans quatre domaines : celui des capteurs pour l’acquisition de l’information, de la transmission de celle-ci grâce à la photonique sur silicium, puis de la restitution de cette information sur des systèmes d’affichage ou des écrans, enfin de l’éclairage.

A travers la nouvelle plateforme photonique que le CEA est en train de construire sur le campus Minatec, celui-ci souhaite optimiser la recherche et le développement de technologies clés, et parmi celles-ci notamment en matière d’environnement.

Une des plus connues, aujourd’hui à la portée du grand public, est la technologie des Led, qui révolutionne le domaine de l’éclairage. Les meilleures Led bleues convertissent en lumière environ 55% de l’énergie fournie, soit dix fois plus qu’un système à incandescence. Elles constituent un élément important dans la transition énergétique, tant sur la qualité de la lumière dispensée par ces puces sur silicium que par les coûts, qui devraient encore fortement baisser.

Capteurs photoniques

« Nous travaillons sur les coûts, mais aussi sur la miniaturisation des dispositifs » explique Laurent Duraffourg, chef du laboratoire capteurs optiques, tenant en main un de ces mini-capteurs, à peine de la taille d’une clé USB. Leur axe de recherche est l’analyse des gaz. Une petite fente dans le capteur permet de laisser entrer l’air dans l’instrument.

Chaque gaz à une signature, par sa façon d’absorber certaines lumières. En émettant grâce à un filament une lueur, le détecteur mesure le nombre de photons absorbés et déduit la présence ou non du gaz recherché, du CO2 par exemple, ainsi que sa concentration dans l’air mesuré.

Cette technologie intéresse au plus haut point Yanis Caritu, fondateur de la start-up ELichens qui veut développer ces capteurs pour analyser la qualité de l’air.

Les récents épisodes de pollution à Paris ou en Rhône-Alpes, les études faites sur la qualité de l’air intérieur, qui serait fortement dégradée du fait des peintures et vernis utilisés dans le bâtiment (formaldéhyde) ou de l’occupation de certains locaux (écoles, maternités,…) mettent cette technologie tout à fait dans l’actualité.

Pour le créateur de l’entreprise et les équipes de CEA Tech, l’enjeu est maintenant sur le plan technique de concevoir des capteurs à même de détecter plusieurs gaz en même temps. Concernant le développement du produit il faut trouver les partenaires, équipementiers et sous-traitants pour adresser un énorme marché potentiel.

Imagerie infrarouge

Dans le show-room technologique de Minatec on découvre également des solutions d’imagerie infrarouge.

CEA Tech travaille sur la technologie dominante, les bolomètres, qui traduisent les rayonnements reçus sous forme de chaleur, avant de les convertir en signal électrique.

A travers un partenariat avec la société Ulis notamment, Les travaux s’orientent vers la miniaturisation et la démocratisation des usages grand public : sécurité, conduite de nuit, détection de fuite de gaz… En matière d’économies d’énergie, ces caméras sont déjà très utilisées pour réaliser des thermographies des bâtiments et identifier les ponts thermiques et les déperditions énergétiques.

Les champs d’applications sont vastes, de la détection de présence humaine à la surveillance des hospitalisations à domicile, l’autodiagnostic, la robotique, dans le domaine de la santé.

antoine.reboul@enviscope.com

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