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Le laser qui a du pif
See Leang Chin a mis au point une méthode pour détecter à distance les polluants atmosphériques
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Le système développé par le professeur Chin permet de détecter l'ensemble des polluants présents dans un milieu avec un seul laser.
Détecter la présence de produits chimiques gazeux à proximité d’une usine, s’assurer qu’une zone où des secouristes doivent intervenir n’est pas contaminée par un gaz toxique, mesurer l’abondance d’un polluant dans l’atmosphère, et tout ça à distance, voilà ce que permet, en théorie du moins, une méthode mise au point par le professeur See Leang Chin, du Département de physique, génie physique et optique. Dans son laboratoire du Centre d’optique, photonique et laser, ce chercheur utilise un laser de grande puissance pour émettre des impulsions extrêmement brèves (10-15 seconde). Ces impulsions convergent dans l’air et forment des filaments; toutes les molécules situées à l’intérieur de ces filaments, incluant celles des polluants, sont alors ionisées, fragmentées et excitées. L’analyse de la lumière fluorescente qui en résulte révèle l’identité des molécules présentes dans le milieu.
Alors que les méthodes existantes nécessitent plusieurs lasers ou plusieurs longueurs d’onde pour détecter l’ensemble des polluants présents dans un milieu, la méthode du professeur Chin ne nécessite qu’un seul appareil. Des essais en laboratoire ont démontré la sensibilité de cette technologie; les tests ont permis de distinguer des molécules similaires comme le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO2), ainsi que le butène (C4H8) et le butane (C4H10). Cette démonstration de la faisabilité du concept lui a permis d’obtenir un brevet d’invention américain.
En théorie, cette méthode pourrait être utilisée pour analyser des gaz se trouvant jusqu’à deux kilomètres du laser. En théorie toujours, tous les gaz présents dans l’atmosphère pourraient être détectés et quantifiés. «Nous n’avons pas encore fait de tests sur le terrain», précise toutefois le professeur Chin. Pour y arriver, il faudrait pouvoir déplacer un laser femtoseconde à l’extérieur, ce qui n’est pas simple. C’est pour cette raison que le chercheur caresse le projet de créer une unité mobile dotée d’un tel équipement. L’unité pourrait être facilement déplacée d’un site à un autre, selon les besoins. «Un laser femtoseconde coûte cependant très cher, entre 1 et 2 M$. Ça constitue un obstacle majeur à la réalisation du projet», souligne-t-il.
Alors que les méthodes existantes nécessitent plusieurs lasers ou plusieurs longueurs d’onde pour détecter l’ensemble des polluants présents dans un milieu, la méthode du professeur Chin ne nécessite qu’un seul appareil. Des essais en laboratoire ont démontré la sensibilité de cette technologie; les tests ont permis de distinguer des molécules similaires comme le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO2), ainsi que le butène (C4H8) et le butane (C4H10). Cette démonstration de la faisabilité du concept lui a permis d’obtenir un brevet d’invention américain.
En théorie, cette méthode pourrait être utilisée pour analyser des gaz se trouvant jusqu’à deux kilomètres du laser. En théorie toujours, tous les gaz présents dans l’atmosphère pourraient être détectés et quantifiés. «Nous n’avons pas encore fait de tests sur le terrain», précise toutefois le professeur Chin. Pour y arriver, il faudrait pouvoir déplacer un laser femtoseconde à l’extérieur, ce qui n’est pas simple. C’est pour cette raison que le chercheur caresse le projet de créer une unité mobile dotée d’un tel équipement. L’unité pourrait être facilement déplacée d’un site à un autre, selon les besoins. «Un laser femtoseconde coûte cependant très cher, entre 1 et 2 M$. Ça constitue un obstacle majeur à la réalisation du projet», souligne-t-il.
