Lumière - Nano-Optique - Vitrail – Luminano

Le Laboratoire Commun Luminano - Lumière - Nano-Optique – Vitrail, associe l'expertise en nanotechnologies du laboratoire L2n (Lumière, nanomatériaux, nanotechnologies) UMR 7076 du CNRS et de l'Université de Technologie de Troyes-UTT, à celle du matériau verre de la Manufacture Vincent-Petit (MVP), établie à Troyes depuis ses origines. Cette collaboration est motivée par deux besoins principaux :
1- Le monde du vitrail et du verre artistique cherche à innover en matière de coloration pour créer des œuvres monumentales sur des verres monolithiques, sans assemblage en plomb, contrairement aux techniques traditionnelles. Pour s’intégrer dans des architectures modernes, cette industrie cherche à développer des vitraux dit « techniques » répondant aux besoins et contraintes des bâtiments modernes (verre auto-nettoyant, vitrage thermique, …).
2- La fabrication de verre contenant des nanotechnologies est généralement réservée à de petites surfaces, alors que les techniques traditionnelles de peinture sur verre rendent possible le dépôt de nanoparticules sur de grandes surfaces à un faible coût (peinture au jaune d’argent par exemple). L’un des enjeux est donc de fonctionnaliser des grandes surfaces de verre à faible coût pour des applications directes des nanotechnologies telles que des convertisseurs UV/VIS pour panneaux solaires, des guides d’ondes photoniques ou encore des verres intelligents avec, par exemple, des propriétés catalytiques.
Par conséquent, les axes de recherche de ce Laboratoire Commun englobent l'exploration de nouveaux matériaux nanostructurés pour les vitraux, l'amélioration des techniques de fabrication à l'échelle nanométrique, et l'optimisation des propriétés optiques des produits finis. Un axe secondaire sera dédié à la caractérisation des verres anciens. En effet, de nombreuses pièces historiques, confiées à la MVP pour restauration, n'ont pas été pleinement caractérisées en raison de contraintes budgétaires et de l'absence d'équipements spécialisés. Ce laboratoire permettra d'utiliser à la fois l'expertise en spectroscopie optique et structurale du L2n et celle de la MVP sur ses connaissances dans l’histoire des techniques et tout cela pour mieux comprendre ces trésors anciens lors de leur restauration. On notera par conséquent que les activités de ce LabCom sont transdisciplinaires et s’inscrivent en premier lieu dans les activités de CNRS Ingénierie mais également dans les activités de CNRS Sciences Humaines et Sociales, ce qui le rend particulièrement original.
Les objectifs de Luminano s’articulent autour de 2 axes :
• Le 1er axe de recherche, pour 80% du temps, comprend la création de coloration sans plomb pour la fabrication de vitraux artistiques et conformes aux normes de construction actuelles, tant en termes de résistance physique que d'isolation thermique. Les premiers prototypes de peintures sur verre à base de nanoparticules sont attendus après 12 mois de recherche, avec un dépôt de brevet prévu après 24 mois.
• 20% du temps de recherche sera dédié au développement de méthodologies et d’outils de caractérisation non destructive des vitraux anciens, intégrée dès le début du projet et déployée tout au long de la durée de vie du laboratoire en fonction des besoins de conservation et de restauration.
Ce partenariat innovant vise à combler le fossé entre la recherche fondamentale et les applications industrielles dans le domaine des nanotechnologies appliquées au vitrail, propulsant cette discipline dans le 21ème siècle. Ce LabCom sera un lien direct entre les arts et la science et développera par conséquent une approche originale clairement transdisciplinaire.