La recherche en photonique a de beaux jours devant elle !

Quel sont les secteurs d’application porteurs pour la recherche en photonique ?

Prismes_laser_photoniqueAvec l’essor des télécommunications dans les années 2000, la recherche en photonique, dont la région Aquitaine est un fer de lance, a contribué à un grand nombre d’avancées technologiques et d’innovations. Fibres optiques, lasers, détecteurs et toute une série de composants ont été déployés en grande quantité. D’autres secteurs se les sont alors appropriés et les ont adaptés à leurs besoins et à leurs usages.

Parallèlement, de nouveaux besoins sociétaux ont émergé dans une grande variété de domaines : sûreté de la chaîne alimentaire, autonomie et sécurité des transports, économie d’énergie, préservation de l’environnement, médecine préventive et personnalisée, etc.

La recherche en photonique continue de bénéficier de nombreuses opportunités pour apporter des solutions innovantes aux problématiques de ses marchés. Quel sont les enjeux des secteurs à fort potentiel de croissance pour la photonique ?

Découvrez notre appel à projets   "Autour de la photonique ! "

L’environnement : traiter la complexité des données

Les préoccupations liées aux enjeux environnementaux n’ont jamais été autant d’actualité. La transformation de l’industrie vers une croissance ‘‘verte’’ est portée par les politiques nationales et internationales ainsi que par la demande des consommateurs-citoyens. Mais les problématiques environnementales se révèlent très complexes à aborder. Elles demandent de traiter des phénomènes multidisciplinaires, diffus dans l'espace et dans le temps, où chaque paramètre interagit avec tous les autres.

La photonique, science de la mesure complexe, peut fournir les innovations qui permettront de clarifier et d’interpréter les données pour établir des diagnostics, définir des orientations stratégiques et suivre l'efficacité des solutions mises en œuvre.

Principaux besoins : Mesure avancée des produits complexes - Mesure sans contact - Analyses de grandes surfaces - Analyses chimiques et biologique (métaux, Reach, Perturbateurs endocriniens, pesticides, etc.) - Détection poussières et particules - Mesures physiques - Caractérisation et tri - Traitement des contaminations sans chimie.

L’agro-alimentaire : répondre aux besoins spécifiques d’une agriculture très diversifiée

L’enjeu majeur de l’agriculture et l’élevage est d’augmenter la production de nourriture de 70% d’ici 30 ans, pour faire face à l’accroissement de la population mondiale, tout en réduisant son impact environnemental et en répondant aux exigences de transparence et de sécurité alimentaire. L’industrie agro-alimentaire doit répondre aux nouvelles exigences des consommateurs et permettre une répartition plus équitable des revenus sur la chaîne de valeur, depuis le producteur jusqu’au vendeur.

La photonique fournit déjà des outils permettant de répondre à ses enjeux (capteurs, dispositifs d'imagerie, méthodes de traitement, etc.) mais ces solutions s’adaptent mal aux spécificités d’une agriculture très diversifiée du fait des terroirs, du nombre de variétés ou des modes de production. Le marché agro-agri a donc besoin de nouvelles technologies ou de méthodes pour adapter les dispositifs existants et répondre à chaque niche de production.

Principaux besoins : Mesure de qualité - détection de maladies - analyse des sols - traitement et inertage.

La santé : mieux détecter les pathologies, plus rapidement

Nos systèmes de santé sont confrontés à un double défi : le vieillissement des populations qui entraîne une augmentation des cancers et des maladies de dégénérescence liées à l’âge, et l’évolution de notre style de vie qui favorise le diabète, les maladies cardiovasculaires, les pandémies, etc. Deux enjeux majeurs en découlent : la nécessité de détecter précisément et rapidement des pathologies, et la personnalisation de la médecine aux patients, chez le médecin, à domicile ou pour faciliter la médecine à distance.

Les technologies photoniques peuvent apporter des solutions innovantes qui permettent une meilleure prévention, une plus grande précision d’analyse et d’intervention, et des analyses personnalisées en temps réel.

Principaux besoins : Analyse médicale - Imagerie et diagnostic - Ophtalmologie.

L’usine du futur : permettre l'extrême personnalisation des productions

La mondialisation et la pression compétitive imposent aux industriels de produire mieux, plus vite, moins cher, avec moins de matières et moins de pertes. Les industriels doivent donc accroître la fiabilité de leur processus de production, améliorer les contrôles, réduire le "time-to-market" et faciliter les processus de certification et de qualification. Mais aujourd'hui, l'extrême personnalisation des productions est une demande émergente forte ce qui tend à réduire l'avantage compétitif des bas coûts de production.

La photonique est particulièrement concernée par cette évolution et peut fournir des solutions à tous les niveaux de l'activité industrielle : capteurs et imagerie pour la traçabilité et contrôle qualité, lasers pour le travail et le façonnage des matériaux ou la stérilisation, capteurs et positionneurs pour la robotisation et l'aide à l’assemblage, sans oublier l’aide à la conception et à la maintenance, ou la réalité virtuelle.

Principaux besoins : Traçabilité et contrôle qualité - Fabrication additive - Contrôle non-destructif - Petites et moyennes séries - Assemblage de précision - Robotique.

L’éclairage stationnaire : repenser le concept d'éclairage

Apparues il y a une dizaine d’années, les LED ont rapidement remplacé les technologies existantes grâce à leur efficacité énergétique. Mais les premiers produits n’ont été conçus qu’en substitution aux ampoules classiques, pour maintenir la compatibilité avec les systèmes d'éclairage existants.

La recherche en photonique a l’occasion d’aller plus loin, en repensant tout le concept d'éclairage. Couplés à des capteurs, à des moyens de communication, à de l’électronique, ou à des logiciels, on obtient des éclairages intelligents, capables d'améliorer la santé, la sécurité ou le confort de l’usager tout en réduisant la dépense énergétique. Miniatures et intégrables dans des matériaux, ils créent un nouvel espace de créativité pour les designers et les architectes.

Grâce à un tissu industriel français de premier plan (Legrand, Schneider, Saint-Gobain, Effilux, Lucibel, etc.), les inventions issues de la recherche publique ont la capacité de toucher rapidement tous types de marchés : industrie, bâtiment, tertiaire, particuliers, etc.

Principaux besoins : L’éclairement au juste besoin - Contrôle des spectres - Capteurs environnementaux - Intégration - Smart Lighting - Durabilité et recyclabilité - LiFi

Le transport : optimiser les solutions de mobilité

On observe un changement de perception dans la société : la fonction transport devient plus importante que le moyen de transport utilisé. La principale conséquence est que l'on peut aujourd'hui optimiser les solutions de mobilité en fonction de chaque contexte.

Quel que soit le mode de transport envisagé, les besoins technologiques liés à la photonique partagent des points communs : éclairages avancés, bus de communications optiques, capteurs pour l'autonomie et la sécurité, éclairage et capteurs pour tableaux de bord et interfaces, assistance à la maintenance, systèmes de communication entre véhicules et avec les infrastructures. Dans un avenir proche, les premières technologies de LIDARs (radars laser), essentiels pour les véhicules autonomes, seront progressivement optimisés pour une industrie de grand volume comme l'automobile.

Principaux besoins : Éclairages intelligents et intégrés - Capteurs pour l'assistance à la conduite et l'autonomie - Capteurs pour la sécurité - Nouvelles interfaces - Communication optique - Capteurs pour la surveillance intégrée des matériaux et des structures.

Du laboratoire de recherche en photonique jusqu’au marché…

Si vous faîtes partie d’un établissement public de recherche néo-aquitain, si vos travaux de recherche atteignent un stade de maturité qui laisse entrevoir un potentiel futur d’exploitation commerciale et que vous pensez pouvoir en faire naître un produit, un procédé ou un service, votre meilleur interlocuteur sera la SATT* Aquitaine Science Transfert. Composée d’experts en science, en Propriété Intellectuelle et en analyse des marchés, la SATT Aquitaine vous accompagnera à chaque étape du processus de maturation et de transfert de vos résultats de recherche et prendra à sa charge la gestion du projet qui aboutira à votre innovation.

La SATT vous aide à protéger votre invention et investit dans sa maturation technico-économique pour aboutir à une preuve de concept préindustrielle, et favoriser ainsi son transfert à une entreprise le plus rapidement possible.

Avant de publier, n'hésitez pas à contacter votre SATT pour protéger votre et évaluer ensemble le potentiel de vos travaux de recherche !

Découvrez notre appel à projets   "Autour de la photonique ! "

*Société d’Accélération du Transfert de Technologies
Source : Feuille de route de la photonique française (juin 2018) – Photonics France