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Les phares automobiles : de l'halogène au laser

Les phares automobiles : de l'halogène au laser

Regard sur les technologies du présent et du futur Par ,

La science nous a appris des choses formidables au cours de la dernière année. Par exemple, des pingouins aussi gros que des humains ont déjà existé, il est possible de faire atterrir une sonde spatiale sur une comète et les chiens aiment faire leurs besoins en étant alignés avec le champ magnétique de la Terre.

Bien sûr, l'industrie automobile n'est pas en reste. Les constructeurs utilisent aujourd'hui de l'acier à haute résistance qui rend les véhicules plus solides et plus légers, conçoivent des voitures qui nous avertissent des dangers sur la route et d'autres qui se conduisent toutes seules.

N'oublions pas les phares, un domaine où il y a eu beaucoup d'évolution au cours des dernières années. Les jours de l'halogène sont peut-être même comptés. Voici sans plus tarder un survol des différentes technologies en service ou en développement...

Phares halogènes

Fonctionnement : Ces phares simples et efficaces s'apparentent aux ampoules halogènes dans nos maisons. Ils emploient un courant électrique pour chauffer un élément à une température tellement élevée qu'il en résulte une lumière. L'ampoule est remplie de gaz halogène, ce qui accroît sa durée de vie et donne un puissant éclairage.

Avantages : Éprouvés, peu complexes, abordables, faciles à remplacer. 
 
Inconvénients : Durée de vie et portée limitées, gaspillage d'énergie (plus de chaleur que de lumière créée), manque de sophistication.

Fait étonnant : Une fraction de seconde après l'activation de l'interrupteur, le filament d'une ampoule halogène atteint 2 200 degrés Celsius. De plus, le gaz réagit au contact des vapeurs de tungstène qui émanent dudit filament et les redépose dessus pour aider l'ampoule à durer plus longtemps.

Phares au xénon

Fonctionnement : Un courant électrique sert à ioniser le xénon (ou un mélange gazeux contenant du xénon) qui se trouve dans une capsule avec 2 électrodes. Une fois le gaz ionisé, la lumière se forme à partir d'un arc que dessinent les électrons dans la capsule. Autrement dit, vous pouvez vous vanter à vos amis que votre voiture produit des éclairs pour illuminer la route. Par ailleurs, en jouant avec le mélange gazeux, les ingénieurs réussissent à varier la couleur de la lumière. Notez que les phares au xénon emploient généralement un projecteur pour concentrer l'éclairage ultra brillant et ainsi ne pas aveugler les automobilistes en sens inverse.

Avantages : Moins de gaspillage d'énergie que les phares halogènes, plus grande durée de vie.
 
Inconvénients : Coût supérieur aux phares halogènes, gaz et produits chimiques potentiellement nocifs pour l'environnement, délai de quelques secondes pour atteindre une pleine brillance (surtout par temps très froid).

Fait étonnant : La même capsule de xénon sert aux 2 fonctions des phares : route (code) et croisement. Comment? Un obturateur se ferme afin de bloquer une partie de la lumière en mode croisement, puis il s'ouvre pour laisser passer toute la lumière en mode route.

Phares à diodes électroluminescentes (DEL)

Fonctionnement : Ici, pas de gaz, pas de filament, pas d'ampoule. Des électrons passent à travers un type spécial de semi-conducteur et libèrent des photons, ce qui donne de la lumière.  

Avantages : Très faible consommation d'énergie pour la quantité de lumière obtenue, durée de vie beaucoup plus longue que les phares halogènes ou au xénon (étant donné l'absence d'un filament et de chaleur), pas de mercure (comme dans les phares au xénon) ni d'autres gaz ou vapeurs provenant de métaux. 

Inconvénients : Technologie relativement dispendieuse, sensibilité aux températures élevées, possibilité de dommages irréversibles sans un bon dissipateur thermique.

Fait étonnant : Les DEL s'illuminent sans délai, même par temps très froid, ce qui les rend parfaites pour des phares ou des feux de freinage. Leur design compact et polyvalent permet de s'en servir dans plusieurs autres applications, comme l'éclairage du tableau de bord et de la plaque d'immatriculation.

Phares au laser

Fonctionnement : Ce système de prochaine génération utilise la puissance d'un laser pour générer de l'éclairage, mais contrairement au genre de gadget dont certains idiots se servent pour déranger les spectateurs dans une salle de cinéma, il fait appel à un laser de source bleue. Le faisceau passe à travers des miroirs, puis une lentille remplie de gaz spécial et couverte d'un revêtement spécial, changeant ainsi sa couleur en blanc vif. Des projecteurs et appareils optiques contrôlent ensuite la diffusion de la lumière. 

Avantages : Brillance plusieurs fois supérieure à celle des phares à DEL, mais avec la moitié d'énergie requise, design plus compact et plus léger qui se prête à de nouvelles solutions, éclairage de couleur très similaire aux rayons du soleil, ultra grande portée.

Inconvénients : Coût encore trop élevé pour une utilisation commerciale à grande échelle, lois sévères sur la puissance des phares automobiles qui laissent peu d'avenir aux phares au laser en Amérique du Nord.

Fait étonnant : En Europe, où quelques modèles en sont déjà équipés, les lois obligent les constructeurs à installer divers systèmes de contrôle et de sécurité pour éviter que la lumière des phares au laser blesse les autres usagers de la route. De plus, ces phares ne peuvent être actionnés qu'à une certaine vitesse et ne conviennent pas pour envoyer un signal aux automobilistes en sens inverse (appel de phares). Audi a même créé des feux antibrouillard arrière au laser qui projettent un triangle rouge derrière la voiture lorsque la météo est défavorable.