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La lumière du soleil dans toute sa perfection - Par : Gabriel Dupras, François R.-Moisan,

La lumière du soleil dans toute sa perfection


Gabriel Dupras
Gabriel Dupras has a Bachelor’s Degree in Electrical Engineering from ÉTS. As part of his Master’s Degree, he is studying the longevity of LEDs and the factors that could help prolong it. He is Vice-President of Sollum technologies.
Programme : Génie électrique 

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Longtemps, les concepteurs de lumière ont travaillé sur l’intégration, le design même du luminaire et la quantité de lumière émise… et si on s’attardait à la qualité de l’éclairage au lieu de la quantité ?

La technologie de l’éclairage au DEL (diode électroluminescente) a fait bien du chemin depuis son invention. La première DEL émettant une couleur visible pour l’œil humain a été créée par Nick Holonyak Jr. en 1962. La plupart des gens savent que la DEL permet une grande économie d’énergie se traduisant en une grande économie d’argent. Inévitablement, l’une de ses propriétés notables est sa longévité; elle peut parfois éclairer plus de 50 000 heures. En raison de ses nombreux avantages, cette technologie est plutôt séduisante pour plusieurs compagnies qui travaillent dans l’éclairage. D’un autre côté, qu’en est-il de la précision et de la qualité de la lumière produite par électroluminescence? Au fil du temps, ces problèmes persistent et certaines personnes s’en plaignent. Sollum technologies, une entreprise fondée par des étudiants de l’ÉTS, offre une solution qui répond enfin à ces préoccupations liées à l’éclairage.

Mise en contexte

Vous avez probablement constaté que la lumière naturelle est nettement supérieure à la lumière émise par les tubes fluorescents populaires. Ou encore, vous avez déjà acheté une pièce de vêtement qui vous semblait d’une couleur à l’intérieur d’un commerce et une fois à l’extérieur, d’une autre couleur, bien différente de ce que vous aviez perçu au moment de l’achat. Ce sont là deux situations fréquentes qui représentent bien l’importance et l’impact d’un éclairage de qualité dans le quotidien.

L’exemple du commerce au détail permet d’illustrer l’importance que joue l’éclairage au quotidien sur notre perception des couleurs. En colorimétrie, la justesse de la couleur de l’objet regardé dépend directement de la lumière qui l’éclaire. Si vous regardez un objet à la lumière du soleil vers l’heure du midi, par une belle journée d’été, vous aurez un indice de rendu de couleur (IRC) très près de 100, soit le meilleur. Dans un commerce au détail, il arrive souvent que les lumières utilisées soient des tubes fluorescents; ces tubes présentent un CRI avoisinant 70. Dans ce cas, il y aura un constat de « changement de couleur » lorsque les vêtements seront regardés à l’extérieur ou dans un autre environnement. Avec la technologie DEL, pour l’instant, certains fabricants peuvent offrir des produits avoisinant un CRI de 85.

IRC faible

Indice de rendu de couleur

Figure 1 Comparaison entre l’indice de rendu de couleur (CRI) faible (image du haut) et élevé (image du bas)

Recréer la lumière du soleil

François Roy-Moisan et Gabriel Dupras, entrepreneurs à temps plein et actuellement à la maîtrise en génie électrique à l’École de technologie supérieure de Montréal (ÉTS), ont pris le temps d’étudier les requis pour la fabrication de lampes à très haut CRI, « la lumière du soleil dans toute sa perfection ». C’est en fait le slogan qu’a adopté Sollum Technologies, leur entreprise. L’entreprise est née de projets réalisés durant le baccalauréat des cofondateurs. La première ébauche de la technologie a été réalisée dès 2012 lors d’études sur les diodes électroluminescentes. Puis les prototypes réalisés en 2015 dévoilent la direction que veut prendre l’entreprise Sollum technologies. Elle lance alors la commercialisation de ses différentes gammes de produits. Après avoir bien cerné les besoins des champs d’application des luminaires, elle a fabriqué des prototypes dans le but de présenter au public ses dernières solutions novatrices et inédites. La technologie utilisée permet un classement parmi les indices de rendu de couleur les plus élevés : il avoisine 100. Fait intéressant, la possibilité d’ajuster finement le spectre rend ce produit unique au monde. Comme il n’émet pas de rayons nocifs, il devient très intéressant pour plusieurs sphères d’application, dont celle des arts.

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Figure 2 Logo de Sollum Technologies

Nouvel éclairage sur l’art

Sollum technologies recrée la lumière du soleil, sans rayons nocifs pour les œuvres d’art (ultraviolets et infrarouges). Sa technologie permet non seulement de préserver les œuvres, mais de les exposer plus longtemps pour le plus grand bénéfice des amateurs d’art. La solution est inédite, avant-gardiste et satisfait les attentes les plus élevées en matière de gestion de l’éclairage des œuvres d’art.

Dégradation par les rayons du Soleil

Figure 3 Exemple de dégradation d’une œuvre d’art par les rayons nocifs de la lumière

Place à la commercialisation

Les activités de démarchage de l’entreprise ont mené à des résultats plus qu’encourageants. Des experts du domaine muséal ont démontré beaucoup d’intérêt pour la solution présentée. Plusieurs personnes responsables de la conservation et des expositions d’art sont extrêmement enthousiastes à l’idée d’avoir enfin accès à une solution d’éclairage parfaitement adaptée aux exigences du milieu. Quelques luminaires ont déjà été vendus avec l’approbation franche et unanime des artistes ayant créé les œuvres éclairées.

Bien que ce soit une solution pour les musées, il faut spécifier que les luminaires sont aussi offerts au grand public. Fait intéressant, les luminaires s’adaptent aux installations existantes que ce soit un système sur rail ou tout autre système.

Sollum à l'ÉTS

Figure 4 Lampe créée sur mesure pour une meilleure intégration à l’œuvre d’art située à l’École de technologie supérieure de Montréal

Les deux entrepreneurs sont persuadés que ces luminaires auront une portée internationale dans le milieu des arts. Bien concentrés sur leur principal marché, ils sont forcés de constater les besoins criants d’autres domaines.

Soleil

Figure 5 La lumière du soleil pour la croissance des plantes

Facilement réglable, cette source de lumière solaire énergétiquement efficace permet de faciliter la recherche dans de nombreux domaines où le type d’éclairage joue un rôle primordial. En effet, la méthode développée permet de simuler la progression de la lumière du jour de l’aurore au crépuscule. Plusieurs études vont dans le sens des bienfaits de la lumière naturelle sur les humains, les animaux et les végétaux. Puisque les plantes évoluent en harmonie avec la lumière du soleil depuis toujours, la solution d’éclairage de Sollum technologies pourrait être très bénéfique pour la culture de fruits et de légumes en serre. Elle donne la possibilité de pratiquer et de diversifier l’agriculture dans certaines régions nordiques où les heures d’ensoleillement sont restreintes en hiver.

Finalement, plusieurs domaines médicaux, tels que l’oncologie et la dentisterie, sont intéressés par cette source lumineuse d’une pureté inégalée qui répond enfin aux préoccupations actuelles liées à la justesse de l’éclairage des surfaces de travail.

Luminaire Sollum

Figure 6 Lampe prototype format cubique (taille réelle de 10 cm) de Sollum Technologies

Un article est aussi paru dans le Québec Science de Décembre 2015, disponible sur le site de l’ÉTS.

Auteurs

GDupras140Gabriel Dupras est titulaire d’un baccalauréat en génie électrique de l’École de technologie supérieure de Montréal (ÉTS) depuis 2014. Dans le cadre de sa maîtrise, il étudie les liens entre la durée de vie des diodes électroluminescentes (DEL) et les facteurs importants pour la prolonger. Il est vice-président et cofondateur de l’entreprise Sollum technologies. Son domaine de recherche est orienté vers les applications des lumières à large spectre et vers le perfectionnement de l’éclairage DEL.

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François R.-Moisan est titulaire d’un baccalauréat en génie électrique de l’École de technologie supérieure de Montréal (ÉTS) depuis 2014. Dans le cadre de sa maîtrise, il développe une expertise dans la dégradation des œuvres d’art par la lumière. Il est président et cofondateur de l’entreprise Sollum technologies. Son domaine de recherche est orienté principalement vers la composition du spectre de la lumière solaire.

[accordion title= »Références des images » close= »1″]Les figures 1 et 5 ont été achetées sur Fotolia.com. Des droits d’auteurs s’appliquent. La figure 3 provient du Getty Conservation Institute,