GoSpectro, ou la spectroscopie accessible

La spectroscopie, technique qui permet de sonder la matière à l’aide de son spectre lumineux, n’est plus réservée aux appareils de laboratoire, volumineux, complexes et onéreux. Grâce au GoSpectro, elle a la portée de n’importe quel smartphone iOS ou Android. «Nous avions pour objectif d’élaborer le spectromètre le plus compact, le plus simple et le moins coûteux» explique Arnaud Zoubir, ingénieur/docteur et responsable du développement d’affaires chez ALPhANOV, centre technologique situé à Talence (Gironde) et adossé au pôle de compétitivité Route des Lasers. Cette ambition a pris forme avec ce dispositif miniature d’une trentaine de grammes, commercialisé depuis septembre à 300 € HT. Ce spectromètre de poche, passif car dépourvu de composant électronique, se fixe au dos du smartphone à l’aide d’une interface mécanique.

GoSpectro, voué à l’analyse de la lumière visible, respecte le schéma de fonctionnement classique d’un spectromètre. «La lumière entre par une fente et les multiples longueurs d’onde qui la composent sont séparées angulairement par un réseau dispersif, décrit Arnaud Zoubir. Puis vient le détecteur, pour lequel nous utilisons – et c’est la nouveauté – le capteur photo du smartphone.» Plusieurs défis ont été relevés pendant la phase de conception. «La miniaturisation a été la première grande difficulté, car la résolution spectrale est liée à la taille du dispositif, argumente Arnaud Zoubir. Celle du GoSpectro est inférieure à 10 nanomètres. Les appareils de laboratoire, qui travaillent de l’ultraviolet jusqu’à l’infrarouge, sont bien sûr plus performants et il n’est pas question de les concurrencer.» Par ailleurs, le système d’autocalibration du GoSpectro, améliorant la précision de la mesure au nanomètre près, est en attente de brevetage.

Les effets des filtres sont corrigés

La variété des capteurs photo a été une autre contrainte. «La courbe de réponse du capteur dépend par exemple des filtres qui sont superposés, précise Arnaud Zoubir. Nous avons donc créé un algorithme correctif. GoSpectro est compatible de fait avec 95% des capteurs existants. Pour l’anecdote, les téléphones d’entrée de gamme, qui possèdent le moins de filtres, bénéficient d’une gamme un peu plus étendue. En revanche, leurs auto-ajustements (ISO, balance des blancs, etc) ne sont pas toujours débrayables et doivent être compensés par l’application mobile.» Une application développée en interne qui a requis beaucoup d’efforts. «Nous avons cherché à simplifier les fonctions de manière à ce que même un néophyte puisse mesurer un spectre de lumière» ajoute Arnaud Zoubir.

La mobilité, la connectivité et le petit prix du GoSpectro en font un instrument de terrain qui ouvre de nouvelles perspectives à la spectroscopie. «Une société qui équipe le milieu médical en matériel d’éclairage s’en sert pour vérifier in situ le pic d’émission et la qualité spectrale du flux lumineux, commente Arnaud Zoubir. Nous discutons aussi avec des industriels de l’éclairage automobile et de l’agroalimentaire intéressés par les possibilités de contrôle-qualité offertes par le GoSpectro.» S’ajoutent l’analyse des matériaux luminescents (phosphore des LEDs…) ou de l’encre anti-contrefaçon, la caractérisation des composants optiques, des filtres colorés et des pierres précieuses… La liste des usages professionnels est longue. Mais ALPhANOV, pour le moment, sélectionne avec soin ses premiers utilisateurs et GoSpectro évoluera selon les besoins exprimés. L’analyse colorimétrique est d’ores et déjà une fonction en cours de développement.

Frédéric Monflier