De nouveaux lasers pour détecter les polluants nocifs
On estime que la température moyenne de la Terre a augmenté durant la dernière décennie. Ce changement n'est pas seulement imputable aux cycles naturels de réchauffement et de refroidissement du climat planétaire. Il est plutôt dû aux émissions de gaz carbonique, de méthane et aux autres gaz à effet de serre générés par les activités humaines. Les émissions sont tout d'abord provoquées par la combustion des énergies fossiles utilisées par les centrales électriques et les automobiles. Il est nécessaire de mesurer ces émissions pour apporter les changements qui permettraient d'inverser le processus de réchauffement mondial. Les deux gaz à effet de serre les plus importants, le gaz carbonique et le méthane, absorbent tous deux la lumière dans la région moyenne infrarouge du spectre, ce qui correspond à des longueurs d'ondes comprises entre 3 et 4 microns. L'un des principaux défis inhérents à la conception d'un équipement de contrôle résistant est la maîtrise de la surchauffe. Dans l'idéal, les équipements doivent être capables de fonctionner dans une pièce à température ambiante. Des travaux de recherche soutenus par le programme BRITE/EURAM 3 ont été entrepris pour relever ce défi. L'objectif était de développer des diodes électroluminescentes (LED) et des lasers basés sur la technologie prometteuse des semi-conducteurs antimonide du groupe III. Des prototypes ont été créés par épitaxie en phase gazeuse organométallique (MOVPE), ce qui n'avait jamais été fait auparavant. Des progrès significatifs ont été accomplis pour affiner le processus et réduire ainsi le niveau d'impuretés résiduel. Les responsables du projet sont parvenus à créer des diodes LED effectuant des mesures dans la gamme de fréquence souhaitée tout en fonctionnant à température ambiante. Il est nécessaire de poursuivre le travail de recherche sur les lasers, dont les températures de fonctionnement ont atteint 135 degrés Celsius. Les résultats ont été diffusés auprès des communautés industrielles et universitaires par l'intermédiaire de publications et de conférences. Les membres du groupe de recherche ont lancé de nouveaux produits et services relatifs à la fois aux capteurs et à la technologie MOVPE modernisée. La principale application de ces capteurs à la pointe du progrès est la détection des gaz à effet de serre, comme le gaz carbonique et le méthane. Des réseaux de capteurs peuvent contrôler les concentrations ambiantes alors que des capteurs simples sont capables de mesurer les émissions d'une seule source (par exemple, une automobile). Les dispositifs thermo-photovoltaïques peuvent aussi permettre de convertir les rayons infrarouges et la chaleur en électricité.
