Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont démontré que la lumière bleue ordinaire peut être utilisée pour améliorer considérablement la capacité de voir des objets engloutis par de grands, les feux de gaz naturel sans fumée, comme ceux utilisés dans les études d'incendie en laboratoire et les tests de normes de résistance au feu.

Comme décrit dans un nouvel article de la revue Technologie du feu , la méthode d'imagerie en lumière bleue du NIST peut être un outil utile pour obtenir des données visuelles à partir de grands incendies d'essai où des températures élevées pourraient désactiver ou détruire les capteurs électriques et mécaniques conventionnels.

La méthode fournit des informations détaillées aux chercheurs à l'aide d'analyses optiques telles que la corrélation d'images numériques (DIC), une technique qui compare des images successives d'un objet au fur et à mesure qu'il se déforme sous l'influence de forces appliquées telles que la contrainte ou la chaleur. En mesurant avec précision le mouvement des pixels individuels d'une image à l'autre, les scientifiques acquièrent des informations précieuses sur la façon dont le matériau réagit au fil du temps, y compris les comportements tels que la tension, déplacement, déformation et même des débuts microscopiques de rupture.

Cependant, l'utilisation du DIC pour étudier comment le feu affecte les matériaux de structure présente un défi particulier :comment obtenir des images avec le niveau de clarté nécessaire pour la recherche lorsqu'elles sont lumineuses ? des flammes se déplaçant rapidement se trouvent entre l'échantillon et la caméra ?

"Le feu rend l'imagerie dans le spectre visible difficile de trois manières, le signal étant totalement bloqué par la suie et la fumée, obscurci par l'intensité de la lumière émise par les flammes, et déformée par les gradients thermiques de l'air chaud qui se courbe, ou réfracter, léger, " a déclaré Matt Hoehler, un ingénieur de recherche en structure au National Fire Research Laboratory (NFRL) du NIST et l'un des auteurs du nouvel article. « Parce que nous utilisons souvent une faible teneur en suie, foyers à gaz non fumeux dans nos tests, nous n'avions qu'à surmonter les problèmes de luminosité et de distorsion."

Pour faire ça, Hoehler et son collègue Chris Smith, un ingénieur de recherche anciennement au NIST et maintenant à Berkshire Hathaway Specialty Insurance, a emprunté une astuce à l'industrie du verre et de l'acier où les fabricants surveillent les caractéristiques physiques des matériaux pendant la production alors qu'ils sont encore chauds et incandescents.

"Les fabricants de verre et d'acier utilisent souvent des lasers à lumière bleue pour lutter contre la lumière rouge émise par des matériaux brûlants qui peuvent, en substance, aveugler leurs capteurs, " Hoehler a déclaré. "Nous avons pensé que si cela fonctionne avec des matériaux chauffés, cela pourrait aussi fonctionner avec les flammes."

Hoehler et Smith ont utilisé des lumières à diodes électroluminescentes (DEL) bleues disponibles dans le commerce et bon marché avec une longueur d'onde à spectre étroit d'environ 450 nanomètres pour leur expérience.

Initialement, les chercheurs ont placé un objet cible derrière le feu d'essai alimenté au gaz et l'ont éclairé de trois manières :par la lumière blanche seule, par la lumière bleue dirigée à travers les flammes et par la lumière bleue avec un filtre optique placé devant la caméra. La troisième option s'est avérée la meilleure, réduire de 10 l'intensité observée de la flamme, 000 fois et produisant des images très détaillées.

Cependant, il ne suffisait pas de voir la cible pour que la méthode de la lumière bleue fonctionne pour l'analyse DIC, dit Hoehler. Les chercheurs ont également dû réduire la distorsion de l'image causée par la réfraction de la lumière par la flamme, un problème semblable à l'illusion du "crayon cassé" observée lorsqu'un crayon est placé dans un verre d'eau.