Electrochromic devices with superimposed architecture for adaptive camouflage in the visible
Dispositifs électrochromes à architecture superposée pour le camouflage adaptatif dans le visible
Résumé
The development of new camouflage systems increasingly efficient is a major concern for the Direction Générale de l'Armement (DGA). It has become, over the years, essential in order to make it more difficult to detect, recognize or identify terrestrial weapons equipment. As detection technologies evolve rapidly, it is necessary to upgrade existing counter-surveillance techniques to adaptive camouflage systems. These must allow a real-time modification of the visual signature depending on the environment in which the armed forces operate. The purpose of the thesis was to study and develop innovative trichromatic electrochromic devices for camouflage, especially in the visible part of the spectrum. These devices ensured color reproduction through subtractive synthesis. The devices developed during this thesis are therefore based on the stacking of three cyan, magenta and yellow monochromatic electrochromic devices. Since electrochromic devices are assimilated to electrochemical cells, their technological development involved two fundamental aspects. The first concerned the choice of the storage-layer material that is used at the counter-electrode. The second concerned the architecture of trichromatic devices. Three architectures were imagined and developed during this thesis and they are differentiated by the chemical nature and the positioning of the counter-electrode within the device. The overall performance of the devices was finally evaluated in terms of color performance and ease of assembly. Continuous cycling aging tests were carried out for some architectures made during this thesis work
Le développement de nouveaux systèmes de camouflage de plus en plus performants est une préoccupation majeure pour la Direction Générale de l’Armement (DGA). Celui-ci est devenu, aux fils des années, primordial afin de rendre plus difficile la détection, la reconnaissance ou l’identification du matériel terrestre d’armement. Les technologies de détection évoluant rapidement, il est nécessaire d’adapter les techniques de contre-surveillance existantes vers des systèmes de camouflage adaptatif. Ce dernier doit permettre une modification de la signature visuelle en temps réel en fonction de l’environnement dans lequel évolue les forces armées. Ces travaux de thèse ont pour but l’étude et le développement de dispositifs électrochromes trichromatiques innovants pour le camouflage dans la partie visible du spectre. Ces derniers assurent la reproduction des couleurs grâce à la synthèse soustractive. Ils sont donc basés sur l’empilement de trois dispositifs électrochromes monochromatiques cyan, magenta et jaune. Les dispositifs électrochromes étant assimilés à des cellules électrochimiques, leur développement technologique implique deux aspects fondamentaux : (i) le premier concerne le choix du matériau servant de couche de stockage de charges utilisé à la contre-électrode et (ii) le second concerne l’architecture des dispositifs trichromatiques. Trois architectures sont imaginées et développées au cours cette thèse et elles se différencient par la nature chimique ainsi que le positionnement de la contre-électrode. Les performances globales des dispositifs sont finalement évaluées en terme de performances colorimétriques et de facilité d’assemblage. Des tests de vieillissements en cyclage continu sont réalisés pour certaines architectures étudiées durant ces travaux de thèse.