Le tee-shirt photochromique
Rendez-vous avec un chercheur à l'ICMCB
Qu’est ce que l’ICMCB ?
L’institut de la chimie et de la matière condensée de Bordeaux créé en 1995 est situé à Pessac (87, Avenue du Docteur Schweitzer 33608 PESSAC cedex (France) et est sous tutelle du CNRS. Il est actuellement composé de 259 personnes dont 116 permanentes, des chercheurs, des enseignants, des techniciens, administratifs et ingénieurs. Et 143 non permanentes des doctorants, autres ingénieurs et chercheurs. L’activité de cet institut se focalise sur quatre grands secteurs : l’énergie, les matériaux fonctionnels, les nanomatériaux et l’environnement et le développement durable.
Comme nous l’avons dit précédemment nous avons contacté un chercheur du CNRS, Benoit Glorieux, et sommes donc allées à sa rencontre à l’ICMCB. Premièrement nous avons visité les locaux qui sont composés de bureaux, de laboratoires de chimie, d’une zone de rayons X, d’une zone de microscopie électronique, d’un four à solutions, et d’une pièce de travail noire pour l’étude des lumières. Ensuite nous avons présenté la poudre photochromique et posé nos premières questions. Nous voulions connaitre les propriétés du matériau, M. Glorieux nous a donc proposé une série de tests sur l’émission et la composition moléculaire.
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Le chercheur nous a parlé de son matériel avancé afin de poursuivre nos recherches, comme le double spectrophotomètre, les rayons X et une lampe à UV de plusieurs longueurs d’ondes pour comparer les changements de couleur.
Le spectrophotomètre est une machine dans laquelle nous insérions une plaquette avec notre poudre dessus. Un taux d’UV, préalablement choisi, est envoyé sur la plaquette et une autre partie de la machine mesurait l’émission de la poudre.
Panneau d'entrée ICMCB
Spectrophotomètre de l'ICMCB
Grace au double spectrophotomètre, nous avons pu obtenir des graphiques nous informant que lorsque la poudre est excitée à différents taux d’UV, nous percevons une émission de bleu dans les 400nm. Nous avons donc réitéré l’expérience avec différents taux d’UV.
Nos observations sont, que le pic d’émission de la poudre est un bleu dans les 400 nm lors d’une excitation à 250 nm.
Lors de notre second rendez-vous à l’ICMCB, nous avons continué les manipulations, et grâce à un appareil mesurant l’émission de la poudre, nous avons obtenu deux graphes :
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Le graphe de l’émission de la poudre sous une lampe à incandescence. La poudre ne changeant pas de couleur, le graphe obtenu est celui de l’émission de la lampe à incandescence. Ce graphe est notre graphe témoin.
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Le graphe d’émission de la poudre sous excitation UV de longueurs d'onde variantes :
De ces expérimentations on en déduits deux phénomènes : la luminescence de la poudre (absorption +émission) et le bleuissement. Nous mettons la luminescence de côté car ce phénomène est hors sujet pour ce que nous recherchons.
Nos rendez-vous à l’ICMCB nous ont permis de savoir que deux phénomènes interviennent : la luminescence et le bleuissement. Ce bleuissement ce fait entre 255 et 455 nm avec le maximum de bleuissement à 400nm.
La lampe UV réglable sur 254nm et 365nm :
De ces expérimentations on en déduits deux phénomènes : la luminescence de la poudre (absorption +émission) et le bleuissement. Nous mettons la luminescence de côté car ce phénomène est hors sujet pour ce que nous recherchons.
Nos rendez-vous à l’ICMCB nous ont permis de savoir que deux phénomènes interviennent : la luminescence et le bleuissement. Ce bleuissement ce fait entre 255 et 455 nm avec le maximum de bleuissement à 400nm.
La lampe UV réglable sur 254nm et 365nm :
Nous avons placé notre poudre sur une plaquette comme pour le spectrophotomètre et observé la poudre sous une irradiation de 254nm et 365 nm. Dans les deux cas la poudre bleuit et redevient blanche en quelques secondes. Sous les UV à 365nm la poudre devient bleu très foncé alors que sous les UV à 254nm le bleu est plus clair.
D’après nos connaissances, nous savons que les UVA émettent de 315 à 400nm, les UVB de 280 à 315nm et les UVC de 100 à 280 nm.
En conclusion, les UVC et B font moins réagir la poudre ce sont donc les UVA qui nous intéressent.
2. Quelle propriété du matériau induit un changement de couleur ?
D’après nos recherches, cette réaction UV provoque un changement de structure du matériau.
Nous avons proposé au chercheur de refaire les rayons X mais avec une continuelle radiation au UV du matériau pour pouvoir observer le changement de structure. Nous avons appris plus tard que cette manipulation n’est pas possible et que la structure de la poudre étant organique, elle n’est pas du ressort du chercheur.
Ces rendez-vous nous ont permis de déterminer quelles longueurs d’ondes rendent le matériau sensible. Mais il nous faut maintenant déterminer le caractère quantitatif des UV sous lesquels nous exposons le tee-shirt. (UV1 ,2….16).
