L’intelligence des couleurs

L’association « intelligence » et « couleurs »

Au sein d’OliKrom, nous associons volontiers les mots « intelligence » et « couleurs » car bien maîtriser il devient possible de moduler la réponse optique des matériaux en fonction d’une perturbation pour créer un dialogue avec un « hôte », à l’exemple d’un émetteur et d’un récepteur.

A titre d’illustration, la majorité des revêtements qui nous entourent sont passifs et présentent une couleur unique. Mais l’insertion de pigments thermochromes permet de créer une nouvelle fonctionnalité, la capacité de changer de couleur avec la température. Le revêtement d’un moteur devient capable de changer de couleur dès que la température dépasse 60°C pour alerter un opérateur du risque de brûlure…

C’est l’univers des matériaux intelligents (smart materials). Ils sont capables de modifier spontanément leurs propriétés physiques, et notamment leur couleur, en réponse à des excitations naturelles ou provoquées venant de l’extérieur ou de l’intérieur du matériau : variations de température, de luminosité, de contraintes mécaniques, d’atmosphère gazeuse, de polarité ionique…

Au fils des années, nous avons développé au sein d’OliKrom une expertise unique en intelligence des couleurs. Nos équipes (chercheurs, docteurs, ingénieurs…) maîtrise ce processus, de l’échelle du pigment intelligent au produit fini sous forme d’encre et de peintures.

A l’exemple d’un électronicien, nous paramétrons la matière. Le choix des constituants, des alliages, des systèmes ou des structures impliquées au cours du processus de la commutation nous permet d’ajuster l’effet mémoire ou même le phénomène de fatigabilité pour anticiper et signaler l’usure d’un objet.

Ce savoir-faire nous conduit à accompagner de nombreuses entreprises de tous secteurs industriels dans le développement de projets innovants. En fonction de l’innovation ciblée, nous adaptons la réponse optique des matériaux pour interagir avec la vision d’un humain, d’un animal, d’un robot.

Optimiser l’interaction matériau intelligent – vision humaine

L’objet est ici de moduler la propriété optique d’un matériau intelligent pour créer une interaction avec l’œil d’un humain.

Le traitement du signal peut avoir pour objectif de detecter un changement de couleur pour des enjeux notamment de sécurité industrielle. Dans ce contexte, nos équipes calibrent la modulation optique du matériau pour répondre à la source d’énergie souhaitée : température, lumière, pression,… Le traitement  du signal s’effectue à l’échelle moléculaire pour contrôler les propriétés de commutation : caractère réversible (ou irréversible), effet mémoire, seuil d’énergie, choix des couleurs,… 

D’autres demandes concernent la perception d’un objet en fonction de l’intensité émise par l’environnement. Les enjeux (et les usages) sont multiples : renforcer la visibilité de nuit (sécurité routière,  sauvetage en mer,..), ou même la perception de jour pour ré-hausser une couleur (esthétisme, luxe, cosmétique, horlogerie,…).

Pour répondre à de telles applications, il convient d’intégrer que notre capacité à distinguer une couleur ou une luminosité varie en fonction de notre age et de l’intensité lumineuse émise par notre environnement immédiat. Cela impose à nos équipes d’optimiser la réponse optique des matériaux en fonction du processus prédominant : vision scotopique (vision nocturne), mésopique (vision crépusculaire), vision photopique (vision diurne – de jour) ou effet déblouissement. Nous ajustons ainsi la cascade photochimique du (ou des) pigment(s), le rendement quantique, les longueurs d’onde d’excitation et d’émission, les processus de luminescence impliqués fluorescence/ phosphorescence. 

Optimiser l’interaction matériaux intelligents – vision d’un animal

Les applications dans ce secteur scientifique sont variées. Elles ont pour objectif commun de créer une interaction avec le règne animal. Si l’on considère la vision animale, c’est un secteur aux multiples facettes où chaque espèce à ces particularités. Le chat est, par exemple, doté d’une excellente vision qui lui permet de percevoir les ultra-violets. D’autres espèces sont quasiment myopes mais sensibles à la luminosité.

C’est un défi que relève nos équipes de recherche et développement. Cela nous impose de paramétrer la composition chimique des matériaux intelligents sur-mesure pour moduler la réponse optique en fonction du stimulus et de l’espèce ciblée.

Optimiser l’interaction matériaux intelligents – oeil bionique

La richesse des matériaux et des briques technologiques développées par OliKrom offrent de multiples opportunités d’applications pour créer une modification de la réponse optique détectable par un robot, une caméra, un drone, un satellite,…

A titre d’illustration, le groupe GRTGaz a sélectionné OliKrom pour développer une technologie de rupture dans le domaine du monitoring des fuites de gaz par détection drone. Pour créer cette interaction optique matériau-machine et remonter l’information de danger, notre laboratoire de recherche programme le matériau. Il s’agit d’un véritable traitement de l’information à l’échelle moléculaire pour sélectionner le bon effet, la bonne longueur d’onde d’absorption et/ou d’émission, la sensibilité des seuils de détection, la sélectivité du gaz ciblé, la vitesse de déclenchements, sans oublier l’ensemble des contraintes métiers inhérentes à ce secteur d’activité.

C’est un champ d’application en pleine expansion. Nos chercheurs sont impliqués dans de nombreux projets innovants associés à l’industrie 4.0, à la maintenance prédictive, à l’automatisation de process de production, à la mobilité du futur

Les domaines d’usages

Aujourd’hui, nous exploitons l’intelligence des couleurs dans de nombreux secteurs industriels : pour amplifier (ou au contraire camoufler) l’aspect d’un produit, substituer certains composants, programmer le changement de couleur avec une contrainte (température, lumière, pression, humidité, gaz,…) afin de remonter un signal d’alerte, de bon usage, une clef de sécurité d’anti-contrefaçon… 

Voici quelques exemples d’applications.

Sécurité

  • Indicateur de dépassement d’un seuil de température : conduites/tuyaux industriels, cartographie thermique.
  • Signalétique : aide visuelle à la détection de verglas.
  • Indicateur « santé-matériel » : jauge d’effort, détection de choc (Aéronautique, Nautisme).
  • Contrôle : témoin de conservation de produits sensibles dans une plage de température spécifique, chaîne du froid, transport de produits médicaux & vaccins ou sanguins.
  • Témoin de stérilisation : étiquettes ou encres.
  • Colles : indicateur d’adhésion, de séchage optimal.
  • Emballage alimentaire : indicateur de température de consommation d’un produit : bière, vin, vodka, champagne, canettes et bouteilles, boissons chaudes ou froides, alimentation pour bébé.

Traçabilité / Anti-contrefaçon

  • Indicateur irréversible de surchauffe de processus industriels.
  • Encres de sécurité : encre offset pour billetterie, jeux, badges d’accès sécurisé.
  • Indicateur anti-contrefaçon: produit de marque, billet de banque.

Décoration / Marketing / Publicité

  • Plastique & jouets : décor changeant de couleur, étiquettes, packaging, gobelet papier/plastique promotionnel, encarts publicitaires « dynamiques ».
  • Cosmétiques : Flaconnages de cosmétique ou de parfumerie.
  • Textiles intelligents : indicateur de confort, éclaircissement d’un textile avec la chaleur,…

 


Pour en savoir plus.

LES MATÉRIAUX INTELLIGENTS À CHANGEMENT DE COULEUR

LES MATÉRIAUX INTELLIGENTS : UNE ÉVOLUTION SOCIÉTALE

LA PRODUCTION INDUSTRIELLE DE REVÊTEMENTS INTELLIGENTS : LE PARI GAGNÉ D’OLIKROM

 


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