L’époque où l’on devait remplacer une lentille thermique coûteuse est révolue grâce à une nouvelle lentille réparable mise au point par des scientifiques de l’Université Flinders.
Une lentille haute performance pour caméras infrarouges inventée par des chercheurs de Flinders émerge comme une option plus abordable et durable pour les industries utilisant l’imagerie thermique, notamment la sécurité et la surveillance, la médecine, le génie électrique, l’électronique, la défense et la conduite de véhicules autonomes.
Cette nouvelle lentille d’imagerie thermique infrarouge, fabriquée à partir de soufre et d’autres matériaux facilement disponibles et peu coûteux, remplace les lentilles traditionnelles qui utilisent des éléments onéreux comme le silicium et le germanium difficile à sourcer, selon une nouvelle recherche publiée dans la prestigieuse revue internationale Nature Communications.
Les caméras d’imagerie thermique, qui détectent la lumière infrarouge émise par les objets chauds, se développent dans de nombreuses applications pratiques et technologies avancées – de la détection d’incendie et de la surveillance de la faune aux fonctions d’aide à la conduite ou de conduite autonome dans les voitures, en passant par les appareils électroménagers intelligents économes en énergie.
« À mesure que la demande d’imagerie thermique dans les produits de consommation augmente, il y a un besoin croissant d’optiques à moindre coût. Notre lentille polymère offre une alternative plus durable aux matériaux inorganiques plus chers comme le germanium, le silicium ou le verre chalcogénure », explique l’auteur principal et directeur du projet le professeur Justin Chalker, du Collège de science et d’ingénierie de l’Université Flinders.
Ce nouveau polymère peut être moulé comme un plastique – une capacité essentielle pour la production de masse – et est fabriqué à partir de soufre élémentaire abondant et peu coûteux, ainsi que d’un matériau co-monomère organique. Des millions de tonnes de soufre excédentaire sont produites chaque année, et l’objectif est de transformer ce sous-produit abondant du raffinage du pétrole en matériaux à valeur ajoutée et en technologies durables, affirme le professeur Chalker.
« Certaines lentilles traditionnelles en germanium coûtent des centaines ou des milliers de dollars et ne peuvent pas être réparées si elles sont endommagées. En revanche, notre lentille polymère est fabriquée à partir de matériaux nettement moins chers. Plus encore, nos lentilles polymères peuvent être moulées rapidement comme un plastique pour la production de masse, et elles peuvent être réparées et recyclées », déclare le professeur Matthew Flinders Chalker.
« En fait, les matières premières utilisées pour fabriquer cette lentille peuvent coûter moins d’un centime par unité, elle représente donc une alternative extrêmement rentable et compétitive pour le marché des caméras et capteurs thermiques ».
Le premier auteur, le Dr Samuel Tonkin, souligne que les dernières avancées de cette nouvelle lentille étendront son attrait et son utilisation dans les produits de consommation tels que les caméras IR des smartphones, les détecteurs d’incendie, la technologie d’aide à la conduite pour détecter les piétons et les animaux la nuit et les climatiseurs économes en énergie qui reposent de plus en plus sur l’imagerie thermique.
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« Avec la prévalence croissante de l’imagerie thermique dans les produits de consommation, la demande d’optiques à moindre coût augmente », explique le Dr Tonkin, diplômé d’un doctorat de l’Université Flinders du laboratoire Chalker. « Cette technologie pionnière de Flinders relève ces défis en étant peu coûteuse, durable, réparable et recyclable ».
« Elles peuvent être fabriquées relativement rapidement par rapport aux matériaux plus chers, comme le germanium, qui prennent du temps à être usinés et ne peuvent pas être réparés s’ils sont endommagés », ajoute le Dr Tonkin.
« Depuis la première fois où nous avons monté une lentille sur une caméra thermique et capturé une image, voir l’application de nos recherches s’étendre est passionnant ».
L’équipe de recherche – incluant le coauteur de l’Université Flinders, le Dr Harshal Patel (également sur la photo) – travaille avec des collaborateurs à la NASA, dont un autre coauteur le Dr Tilak Hewagama, pour guider son utilisation dans des applications d’imagerie liées à la science planétaire.
« Cette recherche est une nouvelle avancée majeure en termes de performance pour cette classe de polymères », ajoute le Dr Patel. « Une fois que ces systèmes d’imagerie atteindront des prix grand public, ils pourraient devenir courants dans les systèmes de détection d’incendie, les appareils intelligents et d’autres technologies. Personnellement, je les utiliserai pour observer la faune ».
L’article, « Thermal imaging using sulfur polymer optics » (2026) par Samuel J Tonkin, Harshal D Patel, Jasmine M M. Pople, Le Nhan Pham, Daniel J Lewis, Batool A Aljubran, Jason R Gascooke, Christopher T Gibson, Tilak Hewagama, Donald E Jennings, Frank T Ferguson, Martin R Johnston, Witold M Bloch, Alex C Bissember, Zhongfan Jia, Michelle L Coote et Justin M Chalker a été publié dans Nature Communications DOI: 10.1038/s41467-026-68889-0.
Article : Thermal imaging using sulfur polymer optics – Journal : Nature Communications – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
