La lumière noire désigne le type de lumière ou la lampe qui la produit, dont le spectre est supérieur au spectre visible.
Fonctionnement et production de la lumière noire
La croyance populaire veut que la lumière noire fasse ressortir les couleurs blanches. Bien qu’il s’agisse d’un phénomène que presque tout le monde a déjà vu, par exemple dans une discothèque, cette lumière met en fait en évidence les couleurs et les matériaux fluorescents.
C’est ce qui se passe avec les vêtements blancs ou les chaussures blanches parce que beaucoup d’entre eux contiennent du polyester.
Comment obtenir une lumière noire ?
- Premièrement, il faut filtrer la lumière générée en bloquant la majeure partie du spectre visible. De cette façon, seule la lumière ultraviolette est propagée. Ces types de tubes LED ou d’ampoules à lumière noire, ont une lueur violacée très faible typique. Elles sont souvent appelées lampes BLB (Blacklight Blue) même si elles n’ont jamais cette couleur.
- La deuxième technique génère de la lumière ultraviolette, mais aucun filtre n’est appliqué. Dans ce cas, les lampes ont une lueur bleue plus intense, bien que leur désignation BL (Blacklight, lumière noire) ne fasse pas référence à cet aspect.
Verre de Wood
Ce type de verre est traditionnellement utilisé pour filtrer la lumière dans les lampes à lumière noire.
Mis au point par Robert Williams Wood en 1903, ce verre élimine la partie visible de la lumière, laissant passer une grande partie des ultraviolets et la plupart des infrarouges.
Types de lumière ultraviolette
La lumière ultraviolette peut être obtenue à l’aide de différentes technologies telles que la fluorescence, l’incandescence ou les LED, entre autres.
Fluorescent
Ils sont fabriqués de la même manière et avec les mêmes caractéristiques que les tubes conventionnels. La différence est que l’on utilise un phosphore qui émet de la lumière UV au lieu de la lumière blanche.
Le phosphore utilisé dépendra de la gamme de longueurs d’onde de la lumière souhaitée. Les plus courants sont le fluoroborate de strontium (SrB4O7F:Eu2+) ou le borate de strontium (Sr3(BO3)2), tous deux couplés à l’europium pour la lumière comprise entre 368 et 371 nm, tandis que pour 350-353 nm, le phosphore est obtenu en couplant le silicate de baryum (BaSi2O5:Pb+) au plomb.
Incandescence
La lumière est obtenue simplement en filtrant la partie visible au moyen, par exemple, d’un verre de Wood. Il s’agit du premier type de source de lumière noire conçu.
Il n’est pas surprenant que, bien qu’elle soit très bon marché et facile à produire, ce type d’ampoule soit extrêmement inefficace.
Vapeur de mercure
Des lampes à lumière noire de forte puissance peuvent être produites. Elles n’utilisent pas de phosphore pour émettre la lumière. Dans ce cas, on utilise le rayonnement lumineux généré par le mercure à haute pression (500 à 1 000 kPa) dans la plage de 350-375 nm.
Les lampes qui en résultent produisent plus de rayonnement UVA par watt que les lampes fluorescentes.
Lumière noire LED
La lumière noire est également possible en utilisant certains types de diodes, bien qu’elle ne soit généralement pas inférieure à 380 nm.
De cette façon, on obtient un rayonnement de faible énergie là où il y a une partie de lumière visible.
Utilisation de la lumière noire
Ce type de lumière a de nombreuses utilités, la plupart d’entre elles reposant sur le fait qu’elle est capable de révéler la présence de matériaux fluorescents. Généralement, ces matériaux restent invisibles même lorsqu’ils sont exposés à la lumière UV conventionnelle, car la lumière visible qu’ils émettent « couvre » la faible lueur qu’ils génèrent.
Parmi ses nombreuses utilisations, on peut citer les suivantes :
Authentifier des objets
L’une des utilisations les plus courantes est avec les billets de banque ou les documents tels que les passeports.
Ces objets comportent généralement une bande ou un motif qui brille lorsqu’il est exposé à la lumière UV. Contrairement au papier ordinaire, il est fabriqué sans utiliser d’azurants optiques qui réagissent également à la lumière noire.
L’encre invisible
Un classique des films d’espionnage. Cette encre fluorescente reste cachée si elle n’est pas exposée à la bonne lumière.
Elle est également utilisée dans les boîtes de nuit ou des événements, pour marquer le poignet des participants. De cette façon, ils sont identifiés à la sortie, ce qui leur permet de rentrer de nouveau sans avoir à payer.
Biologie moléculaire
En raison de la capacité de certains matériaux phosphorescents à se lier à certaines substances comme l’ADN, cette lumière les rend plus faciles à visualiser.
Réparations et entretien
Elle est aussi couramment utilisée pour des vérifications non invasives, par exemple sur les appareils ménagers.
Une opération très courante consiste à détecter une fuite dans le circuit d’un réfrigérateur. Un colorant UV est ajouté au réfrigérant qui, lors de la mise en marche du système, révélera tout problème dans la distribution, qu’il s’agisse d’une petite fissure dans un tuyau ou d’un joint mal scellé.
Lutter contre les insectes
Particulièrement utiles pour lutter contre les mouches et les moustiques, les lampes bleues spécifiques attirent les insectes et les éliminent.
Empoisonnement à l’antigel
La plupart des fabricants d’antigels ajoutent un colorant fluorescent à l’éthylène glycol, son principal composant.
L’éthylène glycol est une substance incolore, inodore et au goût sucré. Cela favorise la consommation accidentelle, notamment par les enfants et les animaux. Grâce à ce colorant, il est facile à détecter dans l’urine ou d’autres excrétions.
Utilisations médicales
Les applications dans le domaine de la médecine, notamment en dermatologie, sont très diverses, dont certaines sont énumérées ci-dessous :
Stérilisation
Il est possible d’utiliser la lumière UV pour empêcher certains micro-organismes (bactéries, virus et champignons) de se développer, en les éliminant sans laisser de résidus. Il est également courant de voir de tels dispositifs dans les toilettes ou les piscines publiques.
Les tubes germicides sont utilisés pour désinfecter et stériliser les salles de travail des laboratoires, les locaux des hôpitaux, les instruments médicaux, les masques, les recherches bactériologiques, les procédés pharmaceutiques, les systèmes de climatisation et les chambres froides.
Un autre grand domaine d’utilisation est la désinfection de l’eau potable, des eaux usées, la purification des piscines, des fontaines et des étangs, car ils empêchent la formation d’algues.
Diagnostic des infections
Elle est notamment utilisée pour diagnostiquer les infections d’origine fongique ou bactérienne ; les plus courantes étant les bactéries responsables de l’acné qui brillent d’une couleur orangée sous la lumière noire.
Bili light
Ce nom curieux fait référence à un type particulier de lumière bleue qui est utilisé dans les photothérapies pour soigner la jaunisse chez les nouveau-nés.
Cette affection, qui peut avoir des conséquences graves, se caractérise par un jaunissement de la peau et des yeux causé par un excès de bilirubine.
Dépistage de maladies
Outre les infections, comme indiqué précédemment, elle peut être utilisée pour détecter d’autres types de problèmes médicaux tels que la sclérose tubéreuse.
Sécurité de la lumière noire
Comme évoqué plus haut, la lumière noire n’est rien d’autre qu’un rayonnement ultraviolet. On peut y distinguer trois gammes : UVA, UVB, UVC, selon leur éloignement de la lumière visible et comment leur longueur d’onde est réduite.
Bien que le type de lumière générée soit principalement de l’ordre des UVA, qui sont les plus proches de la lumière visible et transportent moins d’énergie, une certaine partie de la gamme des UVB peut rayonner et doit donc être filtrée de manière appropriée.
La lumière UVA est la plus sûre des trois, mais elle n’est pas inoffensive. N’oubliez pas qu’une forte exposition à ce type de rayonnement est nocive pour la peau. Il fait vieillir la peau, détruit la vitamine A, endommage les fibres de collagène et peut provoquer certains types de cancer comme le mélanome.
Il est important de noter que la faible puissance des lampes à lumière noire, n’est pas suffisante pour causer ce type de dommages, mais il existe des cas où la surexposition due à l’abus des cabines UV, par exemple, peut être très néfaste.
Comment faire de la lumière noire soi-même ?
Vous pourriez vouloir faire quelques expériences avec ce type de lumière et envisager de créer une lumière ultraviolette artisanale. Voici quelques expériences simples que vous pouvez réaliser :
Lanterne à lumière ultraviolette avec le téléphone portable
Une astuce très simple pour créer une lanterne à lumière noire avec votre téléphone portable, qui ne nécessite aucun matériel complexe. Tout ce dont vous avez besoin est du ruban adhésif transparent et un marqueur permanent bleu.
- Vous allez d’abord placer un morceau de ruban adhésif sur le flash du mobile et le colorer avec le marqueur permanent bleu.
- Ensuite, vous ajoutez un deuxième morceau, vous le colorez et ainsi de suite jusqu’à ce que vous ayez cinq couches sur le flash.
- Cela supprime la plupart de la lumière visible émise par le flash, à l’exception de la plus bleue et d’une partie de celle ultraviolette.
Lampe à ultraviolets faite maison
Pour cela, vous aurez besoin d’une lampe avec une ampoule, de préférence LED car elles émettent moins de chaleur, qui soit équivalente à 100W.
Pour construire le filtre, vous utiliserez la base d’une bouteille en plastique bleu foncé à laquelle vous ajouterez quelques autres couches de plastique bleu (autres bouteilles, intercalaires en plastique bleu…).
Le résultat servira à envelopper l’ampoule et à obtenir un effet similaire au précédent.
Bien que ces lumières ultraviolettes faites par soi-même, n’émettent presque aucune lumière dans la gamme des UV, elles éclaireront l’encre des marqueurs fluorescents et d’autres matériaux, ainsi que la plupart des poissons fluorescents que vous pourriez avoir, si vous les utilisez pour éclairer un aquarium. Elles conviendront donc à la plupart des personnes qui ont besoin d’une source de lumière noire.