INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Filtre optique pour capteur multispectral et procédé de fabrication d’un tel filtre La présente description concerne de façon générale les capteurs multispectraux, adaptés à acquérir des images d’une scène dans différentes plages de longueurs d’onde. La présente description vise plus particulièrement un filtre optique pour capteur multispectral, un capteur multispectral comprenant un tel filtre et un procédé de fabrication d’un filtre optique pour capteur multispectral.
Des capteurs multispectraux comprenant une roue à filtres placée en vis-à-vis d’un capteur d’images adapté à acquérir des images successives d’une scène au travers de différents filtres de la roue ont été proposés. Par ailleurs, d’autres capteurs multispectraux, plus compacts, comprenant un seul filtre optique disposé en vis-à-vis d’un capteur d’images, le filtre étant adapté à transmettre un rayonnement incident majoritairement dans une première plage de longueurs d’onde vers certains pixels du capteur et un rayonnement incident majoritairement dans au moins une deuxième plage de longueurs d’onde, différente de la première plage de longueurs d’onde, vers d’autres pixels du capteur, ont été proposés.
Les capteurs multispectraux existants présentent toutefois divers inconvénients.
Un objet d’un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des filtres optiques pour capteurs multispectraux connus, des capteurs multispectraux connus intégrant de tels filtres et des procédés de fabrication connus de filtres optiques pour capteurs multispectraux.
Pour cela, un mode de réalisation prévoit un filtre optique destiné à être disposé en vis-à-vis d’un capteur d’images comprenant une pluralité de pixels, le filtre comprenant, pour chaque pixel, au moins une cavité résonnante comportant une région transparente présentant un premier indice de réfraction et délimitée latéralement par un mur vertical périphérique réfléchissant, et au moins un élément résonnant formé dans ladite région.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un élément résonnant situé dans l’une desdites au moins une cavité résonnante présente une dimension latérale différente de celle dudit au moins un élément résonnant situé dans une autre cavité résonnante.
Selon un mode de réalisation, l’une desdites au moins une cavité résonnante présente une largeur différente de celle d’une autre cavité résonnante.
Selon un mode de réalisation, chaque élément résonnant comprend un plot présentant un deuxième indice de réfraction supérieur au premier indice.
Selon un mode de réalisation, chaque élément résonnant comprend en outre une couche transparente présentant un troisième indice de réfraction supérieur au premier indice et s’étendant latéralement dans la cavité résonnante.
Selon un mode de réalisation, le troisième indice est sensiblement égal au deuxième indice.
Selon un mode de réalisation, chaque élément résonnant comprend une partie de la région transparente située à l’intérieur d’une ouverture traversante formée dans une couche transparente présentant un quatrième indice de réfraction supérieur au premier indice et s’étendant latéralement dans la cavité résonnante.
Le taux de greffage est obtenu par gravimétrie suivant la formule suivante :
Les résultats obtenus sont présentés dans le Tableau 1.
Exemples A B C D Polymère fluoré PVDF homopolymère PVDF homopolymère ETFE PVDF homopolymère Tg (°C) -40 -40 105 -40 Extrusion Extrusion soufflage Extrusion soufflage Extrusion soufflage Extrusion à plat Facteur d’anisotropie ΔS 0,28 0,28 0,11 0,53 Epaisseur film 25µm 25µm 25µm 25µm Taux de greffage 78% 64% 11% 19% IEC (mmol/g) 0,97 0,79 0,16 0,15 Conductivité dans le plan (mS/cm -1 ) 104 73 3,17 24,15
Les films A, B et D sont des PVDF homopolymères. Leur Tg étant de -40°C, le film irradié est dans un état caoutchouteux, ce qui favorise la diffusion des monomères au sein du film.
Le film C est en ETFE, avec une Tg de 105°C est quant à lui en phase vitreuse à 60°C, température de greffage, ce qui limite la diffusion des monomères. Le taux de greffage obtenu est donc plus faible pour le film C que le film B à iso temps de greffage.
Les films A et B sont des PVDF homopolymères extrudés par voie d’extrusion soufflage contrairement au film D obtenu par extrusion à plat. De par leur méthode de transformation, les films A et B ne vont pas avoir la même orientation cristalline que le film D. Cette orientation est caractérisée par le facteur d’anisotropie. Les films A et B ayant un facteur d’anisotropie compris entre 0 et 0,5 présentent des lamelles cristallines peu orientées, ce qui favorise la diffusion des monomères au cœur du film. A l’inverse, le film D avec un facteur d’anisotropie supérieur à 0,5 présente des lamelles cristallines fortement orientées, ce qui limite la diffusion des monomères au sein du film.
Cette orientation cristalline est aussi observée en microscopie électronique en transmission, voir annexée. Dans le cas du film B, l’extrusion soufflage a favorisé la création d’objet type sphérolite qui correspond à un agrégat de cristallites en aiguilles à structure rayonnante. Cette morphologie favorise la diffusion des monomères au sein du film, permettant l’obtention d’un taux de greffage élevé (64% de prise en masse).
Cette morphologie sphérolitique n’est pas observée sur le cliché du film D, obtenu par extrusion à plat, plus orienté (ΔS>0,5) – voir annexée. Ces greffons ont été marqués au tétraoxide de ruthénium afin de ressortir plus contrastés sur le cliché microscopique. Les zones sombres représentent les zones greffées et les zones claires le PVDF. Dans le cas du film B, il est visible que les greffons sont présents sur la totalité du film PVDF, et ce de manière organisée et continue entre les lamelles cristallines du PVDF. Ce sont donc des chemins préférentiels de conduction des protons après sulfonation. Cette morphologie spécifique explique donc les résultats élevés de conductivité protonique obtenus. A l’inverse, l’absence de sphérolite dû à une forte orientation cristalline du film D a limité la diffusion des monomères au sein du film. L’image de microscopie montre que peu de greffons ont été ajoutés au film D, ces greffons sont de plus isolés les uns des autres, limitant ainsi la conductivité protonique.
Procédé de fabrication d’une matrice polymère chargée d’actifs au moyen d’un gaz, produit et utilisation associée. La présente invention se rapporte au domaine des matrices polymères chargées en actifs et notamment aux procédés permettant d’obtenir lesdites matrices.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de fabrication d’une matrice polymère chargée d’actifs au moyen d’un gaz, l’utilisation de ce dernier ainsi que le produit issu de ce procédé.
Le procédé selon l’invention vise à produire des matrices chargées en actifs destinées à diverses applications, chez l’homme ou encore dans le domaine vétérinaire où il est souvent fait appel à des procédés plasturgiques pour la production des dispositifs de diffusion.
Ces dispositifs de diffusion revêtent souvent la forme de colliers ou de bracelets pour une application topique à visée antiparasitaire ou insecticide et peuvent également permettre la diffusion d’autres actifs comme les huiles essentielles.
Au sein des procédés plasturgiques employés pour la création de ces dispositifs de diffusion on retrouve notamment mais non exclusivement les procédés d’extrusion et d’injection moulage.
L’extrusion est un procédé de transformation en continu. Le polymère est sous forme de granulé ou de poudre et est introduit dans un fourreau chauffé muni d’une vis sans fin dans le cas d’une extrudeuse mono-vis ou de deux vis contrarotatives ou corotatives dans le cas d’une extrudeuse bi-vis. La matière est acheminée, homogénéisée et plastifiée et passe à travers une filière de forme souhaitée.
Généralement, le moulage par injection est un procédé de fabrication dans lequel un matériau fondu est injecté dans un moule préparé à l’avance, puis laissé à refroidir. Au cours de son refroidissement, le matériau se solidifie et prend alors la forme du moule, avant d’être éjecté.
De manière générale, les polymères peuvent être classés selon deux catégories. On distingue les thermoplastiques, les thermodurcissables.
Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est choisie parmi le poly vinyl alcohol (PVA), le polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT), le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) ou un mélange de deux ou plus de ceux-ci.
La matrice biodégradable peut être hydrosoluble. Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est (i) une matrice biodégradable hydrosoluble (ii) une matrice biodégradable non-hydosoluble ou (iii) un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble.
Des exemples de matrices hydrosolubles sont le poly vinyl alcohol (PVA), le polylactide (PLA), , un copolymère naturel sans plastifiant plastifié avec du glycerol, le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS).
Un exemple de matrices non-hydrosolubles est le polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), le le polyhydroxyalkanoate (PHA) et le le poly-β-hydroxybutyrate (PHB), tel que le poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate (PHBH) ou le polyhydroxybutyrate-valerate (PHBV).
Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble, par exemple un mélange de poly vinyl alcohol (PVA) et de Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), ou un mélange de caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) et de Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT).
Le mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydrosoluble est particulièrement avantageux dans le domaine de l’agriculture. En effet, lorsque la composition selon l’invention comprend un tel mélange, la dissolution de la matrice hydrosoluble conduit à la formation de pores dans lesquels peuvent proliférer les microorganismes tels que les bactéries ou les micro-algues. Le rapport massique matrice biodégradable hydrosoluble/matrice biodégradable non-hydrosoluble peut aller de 5/95 à 95/5, par exemple de 20/80 à 80/20, tel que de 40/60 à 60/40, par exemple 50/50.
Des procédés de préparation d'un objet poreux sont également décrits ici, par exemple un procédé de formation d'un objet poreux comprenant : préparer une composition selon l’invention, dans laquelle la matrice biodégradable comprend une matrice biodégradable hydrosoluble et une matrice biodégradable non-hydrosolubles ; exposer la composition à une solution aqueuse afin de dissoudre au moins une partie de la matrice biodégradable hydrosoluble, laissant ainsi des pores dans la composition.
A l’étape b), la matrice biodégradable hydrosoluble est extraite de la composition obtenue à l’étape a) ou de l'objet préparé en impression 3D en la solubilisant avec une solution aqueuse. Ceci peut être accompli, par exemple, en immergeant simplement l'objet dans de l'eau ou une solution aqueuse. La matrice biodégradable hydrosoluble n’a pas besoin d'être complètement dissoute. Cependant, la matrice biodégradable hydrosoluble dissoute laisse derrière elles des pores qui rendent l’objet poreux.
Le procédé peut permettre d’obtenir un matériau poreux ayant une porosité d'au moins 5%, par exemple de 20%, tel que 40%, 60% ou 80 %.
Après la mise en œuvre de l’étape b), le procédé selon l’invention peut comprendre une étape qui consiste à ensemencer l’objet poreux obtenu à l’étape b) avec des microorganismes, par exemple des bactéries ou micro-algues.
De nombreuses bactéries d’intérêt agronomique sont décrites dans la littérature. On peut citer par exemple : - Les bactéries fixatrices d'azote, telles que (i) les bactéries non-symbiotiques, par exemple Azotobacter, Azospirillum, Cyanobactéries, Beijerinckia et Clostridium et (ii) les bactéries symbiotiques, par exemple Rhizobium, Frankia qui sont associées aux plantes légumineuses. - Les bactéries solubilisant le phosphore, telles que Pseudomonas spp., Agrobacterium spp., Bacillus spp., Burkholderia, Micrococcus, Aerobacter, Azotobacter, Paenibacillus, Enterobacter, Rhodococcus, Serratia, Bradyrhizobium, Ralstonia, Rhizobium, Salmonella, Sinomonas et Thiobacillus. - Les bactéries qui solubilisent les oligoéléments, e.g. le zinc, le calcium, le magnésium, le sélénium, le molibdène, le cobalt, telles que Pseudomonas aeruginosa, Gluconacetobacter diazotrophicus, Bacillus spp., Pseudomonas fluorescence, Pseudomonas striata, Burkholderia cenocepacia et Serratia. - Les bactéries nitrifiantes, telles que Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter, Nitrospina, Nitrospira et Nitrococcus. - Les bactéries qui solubilisent le potassium, telles que cidothiobacillus ferrooxidans, Paenibacillus spp., Bacillus mucilaginosus, B. edaphicus et B. circulans. - Les bactéries qui atténuent les stress abiotiques, telles que Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium.Dans un mode de réalisation, le pourcentage massique de matrice biodégradable dans la composition selon l’invention va de 30% à 99% en masse de la composition, par exemple de 40% à 95%, par exemple de 40% à 60%, par exemple de 40% à 50% en masse de la composition.
Etant donné que la matrice biodégradable est adaptée à l’impression 3D, elle doit avoir une granulométrie et des propriétés physicochimiques adaptées à son utilisation en impression 3D.
La matrice biodégradable a des propriétés liantes lui permettant de lier les constituants de la composition, ce qui permet la fabrication du consommable selon l’invention.
La matrice biodégradable sera généralement choisie en fonction des caractéristiques souhaitées et/ou en fonction de la nature de la charge.
La charge régolithe peut être préparée à partir de régolithe naturel ou reconstitué, c’est-à-dire un régolithe préparé à partir de minéraux terrestres. Généralement, lorsque l’invention est mise en œuvre dans l’espace, par exemple sur la lune ou sur mars, le régolithe est un régolithe naturel directement récupéré au sol. Dans un mode de réalisation, le régolithe est choisi parmi le régolithe lunaire ou le régolithe martien.
Dans le contexte de la présente invention, la grille s’étend en saillie du masque ajouré en direction du support, de sorte à délimiter une pluralité d’espaces en regard des cellules lumineuses. La grille forme ainsi un réseau bidirectionnel de cellules lumineuses en regard des sources lumineuses, chaque cellule lumineuse étant associée à au moins une source lumineuse et chaque source lumineuse étant associée à une seule cellule lumineuse. Selon l’invention, la grille présente une souplesse supérieure à celle du support ou de la glace de fermeture. En d’autres termes, une rigidité de la grille est inférieure à une rigidité du support et/ou de la glace de fermeture. Dans le contexte de l’invention, la souplesse ou la rigidité est évaluée relativement à un axe longitudinal s’étendant de manière sensiblement perpendiculaire au support. Par suite, la grille est configurée pour autoriser une déformation lorsqu’elle est assemblée sur le dispositif lumineux selon l’invention, par exemple en prise entre le support et la glace de fermeture. En d’autres termes, la grille est configurée pour autoriser une déformation élastique, notamment du type d’un flambage, lorsqu’elle est montée entre la glace de fermeture et le support et au regard des efforts de montage communément rencontrés dans ce domaine technique.
Dans le contexte de la présente invention, le masque ajouré est la partie de la grille située en regard des sources lumineuses et à proximité d’une face de sortie du dispositif lumineux . En d’autres termes, le masque ajouré est situé à distance des sources lumineuses relativement à un sens de propagation des rayons lumineux. Le masque ajouré forme ainsi, lorsqu’un utilisateur observe le dispositif lumineux depuis l’extérieur, une structure alvéolaire formant un réseau d’ouvertures – les cellules lumineuses – délimitées par des intercalaires formés par des cloisons de la grille. Le masque et la grille sont issus de matière, de sorte à former un ensemble monolithique.
Dans le contexte de la présente invention, chaque cellule lumineuse est latéralement délimitée par un contour fermé obtenu au niveau de la grille et/ou du masque ajouré. Le contour fermé peut être de n’importe quelle géométrie. De manière avantageuse, il est de forme polygonale, telle que par exemple de forme rectangulaire, carrée, triangulaire ou hexagonale. De manière avantageuse, la grille et le masque ajouré permettent ensemble de délimiter des cellules lumineuses disjointes l’une de l’autre, c’est-à-dire en ce qu’elles sont chacune latéralement délimitée par rapport à l’autre. La forme et les dimensions des cellules lumineuses peuvent être la même pour toutes les cellules lumineuses du dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention ; ou le dispositif lumineux peut comprendre des premières cellules lumineuses présentant une première géométrie et/ou des premières dimensions, et des deuxièmes cellules lumineuses présentant une deuxième géométrie et/ou des deuxièmes dimensions ; ou encore les cellules lumineuses peuvent être réparties en plusieurs groupes, chaque groupe comprenant au moins une cellule lumineuse, et chaque groupe présentant une géométrie et/ou des dimensions différentes de la géométrie et/ou des dimensions des autres groupes. Lorsqu’un groupe comprend plusieurs cellules, celles-ci peuvent former un ensemble connexe, ou bien plusieurs ensembles non connexes. Par ailleurs, de manière particulièrement avantageuse, la moindre rigidité de la grille – c’est-à-dire sa plus grande souplesse – relativement au support et/ou à la glace de fermeture, permet ici d’assurer une meilleure fermeture du dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention par l’intermédiaire de ladite glace de fermeture, rendant impossible la fuite d’un rayon lumineux généré par une cellule lumineuse donnée vers la cellule lumineuse directement adjacente.
Dans le contexte de la présente invention, les sources lumineuses sont disposées sur le support et relativement à la grille de sorte que les rayons lumineux générés par lesdites sources lumineuses pénètrent dans les cellules lumineuses. Ainsi, chaque cellule lumineuse forme une cavité optiquement traversante pour – et traversée par – les rayons lumineux générés par les sources lumineuses. Enfin, chaque source lumineuse est associée à une seule cavité, c’est-à-dire à une seule cellule lumineuse. En revanche, une cellule lumineuse donnée peut être associée à une ou plusieurs sources lumineuses.
Dans le contexte de la présente invention, la glace de fermeture prend la forme d’une plaque transparente vis-à-vis des rayons lumineux générés par les sources lumineuses. La glace de fermeture permet de fermer le dispositif lumineux en regard du support, de sorte à ce que la glace de fermeture et le support forment ensemble un logement à l’intérieur duquel sont logés les sources lumineuses et le masque ajouré. La glace de fermeture présente ainsi une certaine épaisseur, prise selon sa plus petite dimension et, d’une manière générale, perpendiculairement, notamment localement perpendiculairement, à la surface de la glace de sortie au travers de laquelle passent les rayons lumineux. Selon une première variante de réalisation, la glace de fermeture maintient la grille en prise entre la glace de fermeture et le support. Alternativement, la grille peut être maintenue contre le support ou contre la glace de fermeture par tout moyen de fixation. La glace de fermeture peut être plane ou courbe. En outre, la glace de fermeture peut comporter, au niveau de la surface au travers de laquelle passent les rayons lumineux, des motifs ou une métallisation transparente ou partiellement transparente, notamment semi-transparente. De manière générale la transparence de la glace est avantageusement telle qu’elle transmet plus de 50% de la lumière qui arrive sur elle.
Dans le contexte de la présente invention, le dispositif lumineux forme ainsi un réseau bidimensionnel de cellules lumineuses adjacentes. Le dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention n’est limité à aucune forme de réseau bidimensionnelle, à aucun nombre de lignes ou de colonnes, ou à aucune forme de cellules lumineuses. Un tel dispositif lumineux est ainsi un dispositif lumineux matriciel.
Ainsi, le dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention permet d’améliorer l’isolation optique entre deux cellules lumineuses adjacentes puisque la grille permet désormais une meilleure mise en forme, c’est-à-dire une meilleure adaptabilité de sa forme, et notamment de sa courbure ou de sa dimension prise perpendiculairement au support, de sorte à autoriser ainsi une réduction du couplage optique. En effet, la caractéristique mécanique de souplesse relative de la grille par rapport à celle des grilles des dispositifs lumineux connus jusqu’alors autorise un montage de meilleure qualité, notamment à proximité de la face de sortie dudit dispositif lumineux.
Complémentairement, il est alors plus facile de fabriquer et assembler un tel dispositif lumineux , dans la mesure où la maîtrise d’une cote de la grille prise selon une direction sensiblement perpendiculaire au support est moins sensible dorénavant, du fait de la capacité nouvelle de la grille à autoriser une déformation lors de son montage.
Le dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
– une dureté shore A de la grille est inférieure à 90, avantageusement comprise entre 40 et 90, préférentiellement comprise entre 60 et 80. Cette configuration avantageuse permet d’obtenir le meilleur compromis entre le besoin de souplesse afin d’autoriser une déformation de la grille lors de son montage entre le support et la glace de fermeture, tout en garantissant une tenue suffisante pour une délimitation stable et robuste des cellules lumineuse du dispositif lumineux conforme au premier aspect de l’invention ;
– la grille est formée d’un matériau comprenant un silicone et/ou un élastomère ;
– une épaisseur de la grille est préférentiellement constante en tout point, de sorte à faciliter sa fabrication, obtenue par exemple par moulage, préférentiellement par moulage par compression. Dans le contexte de la présente invention, l’épaisseur de la grille est mesurée selon la plus petite dimension de la grille. A titre d’exemple non limitatif, une épaisseur de la grille peut être déterminée selon un plan de coupe parallèle au support et/ou à la glace de fermeture, et/ou selon une direction perpendiculaire, notamment perpendiculaire localement à l’endroit de zone d’épaisseur mesurée, à une cloison formant la grille ;
– complémentairement, une épaisseur de la grille, prise selon sa plus petite dimension, est inférieure ou égale à 2mm, préférentiellement comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm. En effet, il est particulièrement avantageux de disposer d’une grille la plus fine possible afin de réduire l’intervalle entre deux cellules lumineuses adjacentes, tout en garantissant une bonne stabilité de la grille lors de l’utilisation du dispositif lumineux sur un véhicule automobile. Une épaisseur inférieure ou égale à 1,5 mm, notamment au niveau du masque ajouré, est particulièrement avantageuse dans la recherche de cet objectif ;