Synthèse et mise en œuvre de polymères soufrées pour l’imagerie infrarouge thermique

Une percée technologique inédite franchit un nouveau cap dans la conception de lentilles infrarouges en substituant les matériaux inorganiques onéreux par des architectures macromoléculaires riches en soufre. Or, la copolymérisation directe du soufre élémentaire avec le norbornadiène engendre historiquement des réarrangements délétères, formant des motifs cyclopropanes dont la forte absorption vibrationnelle altère drastiquement la transparence dans la région de l’infrarouge lointain. Toutefois, l’ingénierie d’une nouvelle classe de monomères intégrant des cycles polysulfures préformés à stéréochimie définie permet d’éluder ces réactions parasites. Par le biais d’une polymérisation par ouverture de cycle exempte de solvant, régie par des échanges dynamiques de liaisons disulfures, un réseau tridimensionnel à base de norbornane soufré est synthétisé. Cette matrice amorphe conjugue un indice de réfraction exceptionnel et une transparence optique accrue sur de larges plages spectrales, tout en affichant une température de transition vitreuse élevée garantissant une persistance de forme rigoureuse. Parallèlement, la nature dynamique des liaisons covalentes soufrées autorise non seulement une mise en forme à haut débit par moulage par compression réactive, mais également un recyclage chimique intégral via une dépolymérisation catalytique. À l’inverse du germanium ou du silicium habituellement usinés par des procédés soustractifs lents, cette versatilité thermomécanique ouvre la voie à la production de masse d’optiques de précision. L’intégration de ces lentilles polymères monolithiques au sein de caméras thermiques démontre une sensibilité et une résolution thermographique rivalisant avec les standards de l’industrie, viabilisant ainsi une filière pérenne et éco conçue pour les systèmes de surveillance, d’imagerie diagnostique et d’exploration spatiale.

https://www.nature.com/articles/s41467-026-68889-0