Arago, plateforme technologique optique pour l’industrie

Basée sur le campus de Brest d’IMT Atlantique, Arago est une plateforme technologique spécialisée en optique appliquée. Elle offre des prestations scientifiques et un environnement technique aux industriels des secteurs de l’optique et de la vision. Elle dispose de savoir-faire uniques dans le domaine des cristaux liquides, des micro-optiques et de la santé.

Vous êtes un industriel ou une PME et vous souhaitez expérimenter une idée en rupture ? Ou bien êtes-vous à la recherche de solutions technologiques innovantes mais ne disposez ni du temps, ni des moyens techniques pour les réaliser ? La solution serait peut-être de tenter votre chance auprès d’une plateforme technologique.

Arago peut vous aider à transformer ces nouvelles idées en réalité. Arago a été conçue pour favoriser l’innovation et le transfert technologique de la recherche. En effet, elle héberge compétences scientifiques de haut niveau et facilités technologiques. Nexter, Surys et Valéo comptent parmi les sociétés qui ont déjà fait confiance à la plateforme composante du Carnot Télécom & Société Numérique spécialisée dans le domaine de l’optique. Arago leur a ainsi offert l’accès à différentes technologies haut de gamme : conception, modélisation, réalisation de micro-optiques, réalisation de fonctions électro-optique à base de cristaux liquides et de matériaux composites pour la vision et la protection. Les domaines d’application sont variés, ils vont des lunettes de protection et de corrections au cryptage et marquage holographique. Beaucoup de savoir-faire techniques que l’on a abordés pas à pas avec Jean-Louis de Bougrenet, chercheur à IMT Atlantique et créateur de la plateforme Arago.

Santé et mesure d’impact des nouvelles technologies

La santé est un domaine directement bénéficiaire du potentiel d’Arago. La plateforme peut compter pour cela sur le Groupement d’Intérêt Scientifique (GIS) 3D Fovéa qui regroupe notamment IMT Atlantique, le centre hospitalier de Brest et l’INSERM et qui a donné lieu à la création de la spinoff Orthoptica (leader français d’outils d’orthoptie numérique). C’est justement à travers cette dernière que la plateforme a mis en place l’outil d’orthoptie Binoculus.

Celui-ci fonctionne comme une plateforme numérique et veut remplacer les outils déjà existants et peu ergonomiques utilisés par les orthoptistes. Cette technologie est uniquement constituée d’un ordinateur, d’une paire de lunette 3D et d’un vidéoprojecteur. Elle démocratise ainsi une technologie en réduisant la durée des tests. Les lunettes sont constituées de verres obturateurs qui permettent au praticien de bloquer chaque œil en synchronisation avec le contenu projeté. Cet outil orthoptique permet d’évaluer les différents degrés de la vision binoculaire. Il vise à aider les adolescents qui ont des problèmes de fixation et de concentration.

Agir pour la santé maintenant c’est bien mais anticiper les besoins de demain c’est tout aussi bien. En ce sens, la plateforme joue un rôle important auprès de l’ANSES ^[1] dans l’évaluation des risques liés au déploiement des nouvelles technologies immersives comme les casques de réalité augmentée du type Oculus Vive. « Lorsque le système visuel est impliqué, une étude d’impact selon des critères scientifiques et cliniques est indispensable », explique Jean-Louis de Bougrenet. Ces évaluations s’appuient sur des tests approfondis menés sur des échantillons cliniques en liaison avec des hôpitaux comme Necker, G. Pompidou et le CHRU de Brest.

Des applications en micro-optique diffractive et cristal liquide

En parallèle, Arago bénéficie de l’expertise de chercheurs spécialisés depuis plusieurs dizaines d’années dans l’ingénierie des cristaux liquides (laboratoire Pierre-Gilles de Gennes). « Ces matériaux présentent des effets électro-optiques très importants permettant de moduler la lumière de différentes façons sous de faibles tensions », explique Jean-Louis de Bougrenet.

Les chercheurs ont ainsi utilisé les cristaux liquides à de nombreuses fins industrielles (lunettes de protection, filtre spectral, etc.). D’ailleurs, les cristaux liquides sont déjà bien implantés dans notre environnement immédiat sans que nous y prêtions attention. Ils sont utilisés dans les écrans plats, les lunettes 3D et de réalité augmentée ou encore comme technique de camouflage (smart skin). Afin de réaliser ces fonctions, Arago s’est dotée au cours des années de moyens de fabrication et de tests uniques en France (dont plus de 150 m² de salles blanches).

D’autres objets sont eux aussi omniprésents dans notre quotidien et s’immiscent jusque dans nos smartphones : les micro-optiques diffractives. Une des particularités de ces dernières, c’est qu’il en existe de différentes tailles. Arago s’est justement dotée de tous les outils pour pouvoir jouer sur cette échelle de grandeur de manière individuelle et collective par des procédés de report facilement industrialisables. « Nous utilisons ces micro-optiques dans de nombreux domaines comme par exemple la fabrication d’hologrammes de sécurité, la reconnaissance biométrique, le contrôle de qualité et l’automobile », précise Jean-Louis de Bougrenet. Récemment les chercheurs ont mis en place une technique dite de photo-polymérisation à deux photons permettant l’inscription de détails plus fins dans le volume.

Des ambitions européennes

Par ailleurs, Arago s’implique dans de nombreux autres projets. Depuis 2016, elle accueille une plateforme de l’IRT BCom. Celle-ci est dédiée à la réalisation de systèmes transmission optique très haut débit en espace libre pour des liaisons sans fil pour casques à réalité virtuelle dans un environnement de type Cave Automatic Virtual Environment (CAVE).

Déjà bien intégrée dans le paysage breton, Arago a récemment conclu un partenariat technologique avec l’INL (International Iberian Nanotechnology Laboratory, plateforme européenne du type CERN). Celui-ci se manifeste à travers la mise en commun de moyens, l’accès privilégié aux technologies et le montage de projets européens communs. L’INL est unique au niveau européen dans le domaine des nanosciences et nanotechnologies. Arago lui apporte des composantes matérielles complémentaires dont il ne disposait pas jusqu’à présent. Pour Jean-Louis de Bougrenet : « L’avenir proche d’Arago est d’intégrer ce cluster technologique européen pour adresser de nouveaux industriels en complétant notre offre et intégrer plus facilement des programmes européens avec une masse critique suffisante. Ce partenariat va notamment nous permettre de développer notre activité émergente dans le domaine des capteurs intelligents pour l’environnement et la biologie« .

 ^[1] ANSES : Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail

Quelques exemples de produits issus d’Arago

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Des lunettes de vision nocturne pour la conduite automobile

Destinées à la conduite de nuit, ces lunettes évitent l’éblouissement dû à l’éclairage des phares. Elles ont été développées en étroite collaboration avec Valéo.

Ces lunettes utilisent deux effets combinés : absorption et réflexion. Ils sont rendus possibles grâce à un mélange de cristaux liquides et d’absorbants créant une densité variable. Cette technologie est le fruit de plusieurs années de recherche. Elle a fait l’objet du dépôt de plusieurs brevets qui ont été licenciés au partenaire industriel.

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Un marquage holographique pour lutter contre la contrefaçon

Ce marquage a été intégralement conçu et prototypé à Arago. Des micro-optiques sont intégrées par exemple sur les billets de banques pour lutter contre la contrefaçon. Ils se présentent sous la forme de films ou de bandes holographiques. Leur fabrication repose sur un système de recopie qui réduit les coûts de production en permettant une production de masse. Le travail a été mené en étroite collaboration avec le partenaire industriel Surys. Il a conduit au dépôt et au transfert de brevets.  Il a également mené à la réalisation d’un dispositif de recopie pour l’industriel. Le dispositif est actuellement en fonction au sein de l’entreprise.

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Le Carnot TSN, un gage d’excellence dans la recherche partenariale depuis 2006. 

Labellisé Carnot depuis 2006, l’institut Carnot Télécom & Société numérique constitue le premier institut Carnot « Sciences et technologies de l’information et de la communication » d’ampleur nationale. Avec plus de 2000 chercheurs, il se concentre sur les implications techniques, économiques et sociales de la transition numérique. En 2016, le label était renouvelé pour la deuxième fois consécutive, démontrant ainsi la qualité des innovations produites par les collaborations entre chercheurs et entreprises.

Ses composantes sont Télécom ParisTech, IMT Atlantique, Télécom SudParis, Télécom, École de Management, Eurecom, Télécom Physique Strasbourg et Télécom Saint-Étienne, École Polytechnique (laboratoires Lix et CMAP), Strate École de Design, Femto Engineering.

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