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Produire de la lumière blanche avec une très faible consommation d'énergie

L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour élaborer un prototype de LED ("Light emitting diode") qui, avec des phosphores conventionnels, permet de produire de la lumière blanche avec une très faible consommation d'énergie.

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Ce composite à pour caractéristique d'émettre dans l'ultraviolet profond sans émettre dans le bleu du spectre lumineux contrairement aux LED habituelles. Il propose des propriétés améliorées par rapport aux matériaux conventionnels uniquement à base de nitrure de bore. Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société (SAPS)
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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine, par microscopie optique. Ce cristal mesure environ 100 micromètres. Après de nombreuses étapes de fabrication, ces cristaux sont récupérés en cassant une pastille de 3 mm de diamètre, puis sont mis dans de la résine. Ils sont ensuite polis et vérifiés au microscope pour s’assurer des bonnes caractéristiques du matériau. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour…

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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine
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Mélange sous hotte de précurseurs, dont de la silice fumée, pour synthétiser des zéolithes (matériau poreux inorganique). C'est la première étape dans l’élaboration de composites nitrure de bore et zéolithes. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour élaborer un prototype de LED ("Light emitting diode") qui, avec des phosphores conventionnels, permet de produire de la lumière blanche avec une très faible consommation d'énergie. Ce composite à…

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Mélange sous hotte de précurseurs, dont de la silice fumée, pour synthétiser des zéolithes
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Mélange sous hotte de précurseurs, dont de la silice fumée, pour synthétiser des zéolithes (matériau poreux inorganique). C'est la première étape dans l’élaboration de composites nitrure de bore et zéolithes. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour élaborer un prototype de LED ("Light emitting diode") qui, avec des phosphores conventionnels, permet de produire de la lumière blanche avec une très faible consommation d'énergie. Ce composite à…

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Mélange sous hotte de précurseurs, dont de la silice fumée, pour synthétiser des zéolithes
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Réacteur dans lequel sont placés les composants servant à la création l’élaboration des cristaux de zéolithe, placé dans un autoclave. Cet instrument, telle une cocotte-minute, permet d'obtenir la température et la pression nécessaire pour former la zéolithe. L'autoclave est lui-même placé dans une étuve, dont la température est réglée à 200 °C, où il peut rester jusqu’à deux semaines. Les paramètres (durée et température) sont optimisés afin de produire des cristaux de zéolithe avec les…

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Réacteur servant à la création des cristaux de zéolithe dans un autoclave
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Réacteur dans lequel sont placés les composants servant à la création l’élaboration des cristaux de zéolithe, placé dans un autoclave. Cet instrument, telle une cocotte-minute, permet d'obtenir la température et la pression nécessaire pour former la zéolithe. L'autoclave est lui-même placé dans une étuve, dont la température est réglée à 200 °C, où il peut rester jusqu’à deux semaines. Les paramètres (durée et température) sont optimisés afin de produire des cristaux de zéolithe avec les…

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Réacteur servant à la création des cristaux de zéolithe dans un autoclave
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Filtration sous vide réalisée pour séparer et récupérer les zéolithes de la suspension. Les zéolithes ont été synthétisés à partir d'un mélange de précurseurs passé à l'autoclave, sorte de cocotte-minute qui permet d'apporter la température et la pression nécessaires à leur formation. Pour récupérer les cristaux de zéolithes formés, l'autoclave est ouvert sous une hotte. La synthèse de la zéolithe (matériau poreux inorganique) est une première étape dans l’élaboration des composites nitrure de…

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Filtration sous vide réalisée pour séparer et récupérer les zéolithes de la suspension
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Filtration sous vide réalisée pour séparer et récupérer les zéolithes de la suspension. Les zéolithes ont été synthétisés à partir d'un mélange de précurseurs passé à l'autoclave, sorte de cocotte-minute qui permet d'apporter la température et la pression nécessaires à leur formation. Pour récupérer les cristaux de zéolithes formés, l'autoclave est ouvert sous une hotte. La synthèse de la zéolithe (matériau poreux inorganique) est une première étape dans l’élaboration des composites nitrure de…

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Filtration sous vide réalisée pour séparer et récupérer les zéolithes de la suspension
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Évaluation des cristaux de zéolithes au microscope. En fonction des paramètres de synthèse, les cristaux micrométriques de zéolithe n’ont pas tous les mêmes caractéristiques. Les différents échantillons de poudre de zéolithes sont donc observés et évalués au microscope afin d’obtenir le meilleur matériau (taille, aspect). La synthèse de la zéolithe (matériau poreux inorganique) est une première étape dans l’élaboration la création des composites nitrure de bore et zéolithes. L'objectif du…

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Évaluation des cristaux de zéolithes au microscope
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Mise en place de cristaux de zéolithe dans une pastilleuse afin d'y ajouter des molécules de borazane. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour élaborer un prototype de LED ("Light emitting diode") qui, avec des phosphores conventionnels, permet de produire de la lumière blanche avec une très faible consommation d'énergie. Ce composite à pour caractéristique d'émettre dans l'ultraviolet profond sans émettre dans le bleu du spectre lumineux…

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Mise en place de cristaux de zéolithe dans une pastilleuse afin d'y ajouter des molécules de borazane
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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse. Ces manipulations s'effectuent dans une boîte à gant sous atmosphère d’argon afin d’éviter les contaminations (oxygène, humidité). Le mélange est pressé dans la pastilleuse sous une force de 2 tonnes afin de former une pastille de borazane et de zéolithe. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille subira…

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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse
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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse. Ces manipulations s'effectuent dans une boîte à gant sous atmosphère d’argon afin d’éviter les contaminations (oxygène, humidité). Le mélange est pressé dans la pastilleuse sous une force de 2 tonnes afin de former une pastille de borazane et de zéolithe. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille subira…

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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse
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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse. Ces manipulations s'effectuent dans une boîte à gant sous atmosphère d’argon afin d’éviter les contaminations (oxygène, humidité). Le mélange est pressé dans la pastilleuse sous une force de 2 tonnes afin de former une pastille de borazane et de zéolithe. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille subira…

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Ajout de borazane aux cristaux de zéolithe précédemment élaborés dans une pastilleuse
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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille est placée dans une enceinte hermétique sous vide, elle-même placée dans une presse sous une charge de 5 tonnes pendant 10 minutes et chauffée à 200 °C. Le pressage à chaud fait réagir le borazane et permet de polymériser les molécules en libérant l’hydrogène. L…

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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante
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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille est placée dans une enceinte hermétique sous vide, elle-même placée dans une presse sous une charge de 5 tonnes pendant 10 minutes et chauffée à 200 °C. Le pressage à chaud fait réagir le borazane et permet de polymériser les molécules en libérant l’hydrogène. L…

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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante
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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille est placée dans une enceinte hermétique sous vide, elle-même placée dans une presse sous une charge de 5 tonnes pendant 10 minutes et chauffée à 200 °C. Le pressage à chaud fait réagir le borazane et permet de polymériser les molécules en libérant l’hydrogène. L…

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Installation d'une pastille de borazane et de zéolithe dans une presse chauffante
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Pressage à chaud d’une pastille de borazane et de zéolithe. Le borazane est notamment composé d’atomes d’hydrogène, qui doivent être soustraits pour créer un polymère de nitrure de bore. Pour cela, la pastille est placée dans une enceinte hermétique sous vide, elle-même placée dans une presse sous une charge de 5 tonnes pendant 10 minutes et chauffée à 200 °C. Le pressage à chaud fait réagir le borazane et permet de polymériser les molécules en libérant l’hydrogène. L'objectif du projet…

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Pressage à chaud d’une pastille de borazane et de zéolithe
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Récupération d’une pastille de nitrure de bore et de zéolithe, sous atmosphère d’argon. Le nitrure de bore, recherché pour ses propriétés optiques intéressantes, s'est formé après la polymérisation de l'échantillon sous une presse chauffante. La pastille est ensuite récupérée et placée dans un tube qui subira une pyrolyse sous vide dans un four à 1150 °C afin d’éliminer tous les restes d’atomes d’hydrogène et obtenir ainsi le composite souhaité. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du…

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Récupération d’une pastille de nitrure de bore et de zéolithe, sous atmosphère d’argon
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Pyrolyse sous vide pour obtenir un composite de nitrure de bore et de zéolithe. Le nitrure de bore, recherché pour ses propriétés optiques intéressantes, s'est formé après la polymérisation de l'échantillon sous une presse chauffante. La pastille de 3 mm de diamètre est ensuite récupérée et placée dans un tube en verre pour subir une pyrolyse sous vide dans un four à 1150 °C pendant 30 minutes à une heure. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe…

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Pyrolyse sous vide pour obtenir un composite de nitrure de bore et de zéolithe
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Pyrolyse sous vide pour obtenir un composite de nitrure de bore et de zéolithe. Le nitrure de bore, recherché pour ses propriétés optiques intéressantes, s'est formé après la polymérisation de l'échantillon sous une presse chauffante. La pastille de 3 mm de diamètre est ensuite récupérée et placée dans un tube en verre pour subir une pyrolyse sous vide dans un four à 1150 °C pendant 30 minutes à une heure. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe…

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Pyrolyse sous vide pour obtenir un composite de nitrure de bore et de zéolithe
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Pastille de nitrure de bore et de zéolithe pour la production de la lumière blanche. Après de nombreuses étapes de fabrication, cette pastille de 3 mm de diamètre est récupérée. Elle est ensuite cassée et les cristaux de composite obtenus sont mis dans de la résine pour être polis. Le résultat est vérifié au microscope pour s’assurer des bonnes caractéristiques du matériau. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour élaborer un prototype de LED (…

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Pastille de nitrure de bore et de zéolithe pour la production de la lumière blanche
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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine, par microscopie optique. Le grand cristal au centre mesure environ 100 micromètres. Après de nombreuses étapes de fabrication, ces cristaux sont récupérés en cassant une pastille de 3 mm de diamètre, puis sont mis dans de la résine. Ils sont ensuite polis et vérifiés au microscope pour s’assurer des bonnes caractéristiques du matériau. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de…

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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine
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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine, par microscopie optique. Ce cristal mesure environ 100 micromètres. Après de nombreuses étapes de fabrication, ces cristaux sont récupérés en cassant une pastille de 3 mm de diamètre, puis sont mis dans de la résine. Ils sont ensuite polis et vérifiés au microscope pour s’assurer des bonnes caractéristiques du matériau. L'objectif du projet ZEOLIGHT est d'incorporer du nitrure de bore dans de la zéolithe pour…

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Évaluation de cristaux polis de zéolithe remplie de nitrure de bore dans de la résine

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