TERA4ALL

Objectif du projet

Le projet TERA4ALL, financé par le FEDER de l’Union européenne et par la Wallonie, vise à faire connaître les potentialités de la technologie Terahertz auprès des entreprises wallonnes, à développer cette technologie de pointe dans notre région et à démontrer ses potentialités pour différents secteurs d’activité dans lesquels la région a une forte représentation industrielle.

Pour mener à bien cet objectif, nous avons donc défini quatre applications présentant des challenges technologiques spécifiques pour répondre à des problèmes industriels et sociaux, concrets et locaux.

Nous avons contacté plusieurs entreprises concernées par les domaines visés par TERA4ALL et présenté l’objet de ce portefeuille de projets. A ce jour plus d’une vingtaine d’entreprises parrainent et soutiennent ce projet et dix se proposent d’intégrer le comité de pilotage qui sera mis en place dès le démarrage effectif des projets.

Au niveau des secteurs d’activité, de par leurs propriétés, les ondes THz ont des potentialités d’applications multiples. Le secteur de la sécurité est un premier exemple dans lequel la technologie THz a percé. Il s’agit dans ce cas de basses fréquences THz (une centaine de GHz typiquement) pour le scanning des passagers dans certains aéroports. De par la propriété de transmission du THz au travers de la plupart des matériaux d’emballage (plastiques, cartons, papiers, textiles, bois, etc.), le scanning THz est un outil de contrôle particulièrement performant. Par rapport à d’autres technologies comme les ultrasons ou la thermographie infrarouge (IR), les ondes THz ont l’avantage de ne pas nécessiter d’opération spécifique sur l’échantillon (immersion dans l’eau ou chauffage par exemple) et permettent de meilleures résolutions que ce soit dans les directions latérales ou en profondeur.

Le consortium du projet TERA4ALL a été composé en associant à la fois les compétences techniques en termes de développement de sources THz (hardware et software) mais aussi des compétences dans les différents domaines applicatifs.

Budget total du projet TERA4ALL-MULTITEL-DEMO: 385 027.97€

financement UE (FEDER): 154 011.17€
financement Wallonie : 134 759.78€

Budget total du projet TERA4ALL-MULTITEL-DEV: 1 206 933.50€

financement UE (FEDER): 482 773.41€
financement Wallonie : 422 426.71€

Contribution de Multitel

Dans le cadre du projet TERA4ALL, outre sa mission de coordination, Multitel travaille principalement sur la définition et le développement de nouvelles solutions d’imagerie et de spectroscopie THz haute vitesse et haute résolution. Multitel porte la responsabilité des développements réalisés pour les applications pharmaceutiques et agroalimentaires. Multitel participe également aux développements des dispositifs dédiés aux applications biomédicales. Concernant les applications dans le domaine des matériaux composites, Multitel a plus un rôle de soutien, compte tenu de son expérience précédente dans le projet FEDER CILAB. Cette dernière application est développée par le Centre Spatial de Liège avec une nouvelle approche.

Chaque projet du portefeuille TERA4ALL est organisé suivant 5 groupes de tâches. Le projet TERA4ALL-MULTITEL-DEV s’organise comme suit:

Groupe de Tâches 1 : Définition des spécifications

Les partenaires du projet TERA4ALL, après consultation du tissu industriel wallon ont défini les principaux axes de développement. Néanmoins cette tâche consistera à orienter les travaux en fonction de cas spécifiques, en particulier dans les domaines agroalimentaire et pharmaceutique.

Ces réajustements seront faits auprès des entreprises ayant soutenu le projet dans un premier temps et en particulier celles qui feront partie du comité de pilotage.

Multitel coordonnera la recherche de nouveaux parrains industriels pour alimenter cette tâche de nouvelles demandes et de nouvelles opportunités de business. Multitel organisera des journées de rencontre, dès le démarrage du projet mais également régulièrement pendant la durée du projet, sur une base semestrielle, entre les laboratoires de recherche et les entreprises parrainant le projet afin de répondre au mieux à leurs besoins et les informer de l’état d’avancement des recherches. L’autre objectif de ces journées sera de mettre en relation les entreprises utilisatrices de la technologie THz avec les sociétés pouvant intégrer ce type de dispositifs afin de favoriser les opportunités de business entre les entreprises de la région.

Groupe de Tâches 2 : Investissement matériels

Les investissements qui sont prévus ici concernent principalement des équipements de laboratoires (lignes à retard, détection synchrone, antennes THz…) pour adapter les systèmes que Multitel possède déjà suite au projet CILAB. Ces équipements ont principalement été utilisés pour l’imagerie des matériaux composites mais pourront déjà servir à l’établissement de bases de données pour les applications pharmaceutiques et agroalimentaires.

Groupe de Tâches 3 : Mesures de références

Multitel possédant d’ores et déjà des systèmes THz acquis grâce au projet FEDER CILAB, il sera possible de faire des mesures préliminaires sur des échantillons afin d’acquérir des bases de données références dédiées aux applications. Cela permettra d’orienter plus efficacement la recherche et le développement des dispositifs THz pour les applications visées. Pour cela, un grand nombre d’échantillons est nécessaire : le CRAW possède des milliers d’échantillons de référence de produits agroalimentaires ; Multitel pourra ainsi réaliser très rapidement des tests sur ces échantillons pour créer une base de données complète pour les applications de contrôle en ligne liées aux produits agroalimentaires.

Concernant les applications pharmaceutiques, l’UCL fournira plusieurs échantillons de composés utilisés pour l’élaboration de médicaments pour réaliser une première base de données THz dans ce domaine également.

Groupe de Tâches 4 : Développement de nouvelles solutions d’imagerie et de spectroscopie

Multitel sera impliqué sur le développement de tous les dispositifs qui seront réalisés dans le projet TERA4ALL.

Le dispositif GT4.1 (holographie THz) sera développé par le CSL. Multitel contribuera au développement de ce dispositif en tant que consultant dans le prototypage et aidera le CSL à régler les impondérables survenant lors de la réalisation du système.

Le dispositif GT4.2 (spectroscopie THz haute résolution) dédié aux applications pharmaceutiques sera intégralement réalisé dans les locaux de Multitel. Le système de spectroscopie THz haute résolution est basé sur le principe de la génération de différence de fréquences. Les premiers développements sont en cours dans le cadre du projet CILAB et seront poursuivis et adaptés aux besoins des applications pharmaceutiques définies en collaboration avec l’UCL et les parrains industriels du projet. Les études pharmaceutiques seront réalisées dans les locaux de Multitel et comparés aux techniques de mesure usuelles de l’UCL.

Le dispositif GT4.3 (Système haute résolution) dédié aux applications biomédicales sera conçu à part égale entre l’ULg-INTELSIG et Multitel. L’ULg sera en charge de définir les spécifications matérielles en tenant compte des contraintes biologiques. Multitel apportera son expertise dans le développement et la construction de l’imageur.

Multitel effectuera sur son site la qualification et la validation de l’imageur. Les expérimentations d’imagerie THz biomédicales se feront dans un premier temps au centre Multitel puis seront transférées vers le CHU de Liège (parrain de ce projet) pour réaliser des tests sur des tissus humains.

Les dispositifs GT4.4 (Système temps réel) liés aux applications de contrôle en ligne sont des imageurs et des spectromètres temps réel. Le premier dispositif à réaliser est le spectromètre THz temps réel par peigne de fréquence laser. Ce dispositif à large bande spectrale permettra de répondre aux questions de contrôle qualité d’un produit grâce à sa large gamme de fréquence THz disponible. Grâce aux résultats obtenus via ce système, il sera alors possible de développer un imageur ou un détecteur ponctuel spécifiquement dédié aux applications agroalimentaires. Le nouveau dispositif sera spécifié, développé et validé par Multitel. Les simulations de détection temps réel sur chaîne automatisée seront également effectuées dans les locaux de Multitel grâce à l’implémentation du nouveau dispositif réalisé sur le tapis roulant automatisé, prévu dans le projet TERA4ALL-MULTITEL-DEMO. Ainsi Multitel proposera une réponse concrète aux possibles demandes industrielles pour le transfert de la technologie THz sur sa chaîne de production.

Groupe de Tâches 5 : Valorisation et pérennisation des résultats

Grâce aux développements réalisés sur les dispositifs GT4.2, GT4.3 et GT4.4, Multitel offrira aux partenaires du projet TERA4ALL, les outils nécessaires pour des analyses THz dans les applications visées par le projet. Les résultats obtenus avec les dispositifs pour des applications pharmaceutiques en collaboration avec l’UCL, pour des applications dans le domaine agroalimentaire en collaboration avec le CRA-W et pour des applications biomédicales avec l’ULg-INTELSIG seront valorisés par la rédaction d’articles scientifiques. Par ailleurs, des bases de données seront réalisées et seront disponibles pour les entreprises wallonnes parrainant le projet.

Par son expérience dans le prototypage, Multitel valorisera les dispositifs réalisés dans le cadre du projet TERA4ALL-MULTITEL-DEV par la conception de démonstrateurs validés dans le projet TERA4ALL-MULTITEL-DEMO, dédié à présenter les dispositifs et promouvoir la technologie THz auprès des entreprises wallonnes.

Applications

Biomédical
Pharmaceutique
Agroalimentaire
Matériaux composites

Coordinateur

Multitel

Partenaires

CRAW - Centre wallon de Recherches agronomiques
CSL - Centre Spatial de Liège
ULiège - Université de Liège
UCL - Université Catholique de Louvain