Nouveaux matériaux à indice de réfraction ultra faible pour applications ophtalmiques

Le verre, ou tout autre matériau transparent, est essentiel pour la fabrication de fenêtres, de caméras, de téléphones cellulaires et de bien d'autres technologies. Pour maximiser sa performance,les verres doivent actuellement subir plusieurs traitements qui permettent d'accroitre à la fois la transparence, la durabilité et la résistance environnementale. Dans le contexte de la transmission optique, l'implémentation de filtres antireflets à base de couches minces permet de minimiser la réflexion des lentilles en verre par l'intermédiaire d'effets interférentiels. Ce procédé a bien des avantages tels que la réduction des éblouissements lors de la conduite nocturne, l'élimination des reflets indésirables, la maximisation de la transmission souhaitée et la diminution de la réflexion de rayons UV dans l'oeil ; l'objectif ultime étant d'obtenir un verre complètement «invisible». Ces filtres sont habituellement composés de deux matériaux différents, l'un à indice de réfraction faible et l'autre élevé et la différence d'indice de réfraction entre ces derniers est directement reliée à l'efficacité des filtres antireflets. En ce sens, ce projet porte sur le développement de matériaux à indice de réfraction ultra faible (n<1.45) pour application en optique ophtalmique afin d'augmenter la performance des filtres antireflets. Ceci étant dit, la durabilité des matériaux étant également très importante, il est primordial dans ce projet d'évaluer quel est l'indice de réfraction minimum pouvant être incorporé dans les architectures actuellement utilisées sans pour autant compromettre leur durabilité (résistance mécanique et environnementale). Plusieurs méthodes de production de matériaux à très faible indice de réfraction ont été explorées et optimisées. Ainsi, les objectifs visés sont de générer des matériaux à indice de réfraction inférieurs à 1,45, de caractériser leurs propriétés optiques et mécaniques, de les optimiser ainsi que d'insérer les meilleurs candidats dans un revêtement antireflet complet, pour comparer la résistance mécanique et environnementale du filtre obtenue avec les standards actuels. Plus spécifiquement, trois méthodes différentes ont été explorées afin de générer de la nanoporosité dans les matériaux de façon uniforme et contrôlée, diminuant ainsi l'indice de réfraction moyen. Tout d'abord, le dépôt à angle rasant permet de créer une structure colonnaire poreuse qui, combinée à un précurseur organique, est élastique et dure. Ensuite, le dépôt avec porogène offre la possibilité d'insérer de petites molécules organiques qui sont ensuite évaporées,laissant ainsi à leur place des pores vides. Finalement, la gravure par plasma permet la modification d'une surface en exposant, par exemple, un polymère à des ions d'oxygène énergétiques.