Éclairage au néon :
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Le néon est un élément chimique de numéro atomique 10, appartenant au groupe des gaz nobles du tableau périodique. Ce gaz incolore et inodore présente une lueur rouge-orange caractéristique lorsqu’il est traversé par un courant électrique. Son nom vient du grec neos, qui signifie « nouveau ».

Malgré sa relative rareté dans l’atmosphère terrestre, où il ne représente qu’environ 0,0018 %, le néon est le cinquième élément le plus abondant de l’univers. Ses propriétés physiques uniques et sa capacité à émettre une lumière rouge-orange intense lorsqu’il est déchargé électriquement l’ont rendu indispensable à la production d’enseignes lumineuses, devenues un phénomène culturel du XXe siècle.

Propriétés physiques et chimiques

Le néon est un gaz monoatomique incolore et inodore, qui présente une grande inertie chimique grâce à sa configuration électronique stable. Ses caractéristiques physiques sont les suivantes :

• Point de fusion : 24,56 K (-248,59 °C)
• Point d’ébullition : 27,104 K (-246,046 °C)
• Densité : 0,9002 g/l à l’état gazeux
• Masse atomique : 20,18 g/mol
• Structure solide : cubique à faces centrées
• Chaleur de fusion : 0,3317 kJ/mol
• Chaleur de vaporisation : 1,7326 kJ/mol

Le point critique du néon se situe à 44,4918 K et 2,7686 MPa, et son point triple à 24,556 K et 43,37 kPa. Grâce à ses propriétés, le néon possède une capacité de refroidissement environ 40 fois supérieure à celle de l’hélium liquide et 3 fois supérieure à celle de l’hydrogène liquide par unité de volume.

L’exceptionnelle inertie chimique du néon s’explique par sa couche électronique externe pleine (configuration électronique [He] 2s² 2p⁶), qui le rend extrêmement résistant aux réactions chimiques. Contrairement à d’autres gaz nobles, le néon ne forme pratiquement pas de composés chimiques, même dans des conditions extrêmes.

Histoire de la découverte

L’histoire du néon débute à la fin du XIXe siècle, dans le cadre de recherches sur les gaz nobles. En 1898, le chimiste écossais Sir William Ramsay et le chimiste anglais Morris Travers découvrent le néon lors d’expériences sur l’air liquéfié. Après avoir séparé l’azote, l’oxygène et l’argon de l’air, les scientifiques poursuivent l’étude des gaz restants. Le krypton est le premier à être identifié, suivi d’un gaz produisant une lueur rouge vif lors d’une décharge spectroscopique.

Le gaz, identifié en juin 1898, fut baptisé «  néon », équivalent grec du latin novum (nouveau), suggéré par le fils de Ramsay. Morris Travers écrivit plus tard à propos de la première observation de la lueur du néon : « La lueur cramoisie du tube était éloquente, un spectacle inoubliable. »

Ramsay et Travers ont également signalé la découverte d’un second gaz en même temps que le néon, présentant une densité similaire à celle de l’argon, mais un spectre différent. Ils l’ont appelé «  métargon ». Cependant, une analyse spectroscopique ultérieure a montré qu’il s’agissait d’argon contaminé par du monoxyde de carbone. En septembre 1898, la même équipe a découvert le xénon grâce à une technique similaire.

Pour ses découvertes de gaz atmosphériques rares, dont le néon, l’argon, l’hélium, le krypton et le xénon, William Ramsay a reçu le prix Nobel de chimie en 1904.

Développement de la technologie d’éclairage au néon

La rareté du néon a initialement empêché son adoption rapide pour l’éclairage utilisant le principe du tube de Moore, qui utilisait de l’azote et a été commercialisé au début des années 1900. Après 1902, Air Liquide de Georges Claude a commencé à produire des quantités industrielles de néon comme sous-produit de son activité de liquéfaction de l’air.

En décembre 1910, Claude présenta au Salon de l’Automobile de Paris un éclairage moderne au néon, basé sur un tube scellé. Deux tubes néons rouge vif de 12 mètres de long attirèrent l’attention. Claude tenta de vendre des tubes néon pour l’éclairage intérieur des maisons en se basant sur leur intensité, mais le marché ne s’en tint pas à cette idée, les propriétaires étant réticents à la couleur rouge.

En 1912, l’associé de Claude commença à vendre des tubes à décharge au néon comme enseignes publicitaires attrayantes et connut immédiatement un succès grandissant. La première enseigne commerciale au néon, « PALAIS COIFFEUR », fut réalisée pour un salon de coiffure du boulevard Montmartre à Paris.

Les enseignes au néon ont fait leur apparition aux États-Unis en 1923, lorsqu’Earl C. Anthony a acheté deux grandes enseignes au néon portant l’inscription «Packard» pour son concessionnaire automobile de Los Angeles. Leur couleur vive et leur teinte rouge éclatante ont permis à la publicité au néon de se démarquer de ses concurrents. L’intensité de la couleur et de la luminosité du néon convenait parfaitement à la société américaine de l’époque, symbolisant l’«ère du progrès» et transformant les villes en de nouveaux environnements sensationnels, imprégnés de publicités éclatantes et d’une «architecture électrographique».

Types de technologies néon

Tubes néon traditionnels en verre

Les lampes néon en verre sont un système d’éclairage composé de tubes de verre remplis de gaz néon sous différentes formes. Lorsqu’un courant électrique traverse le gaz, il produit une lumière vive de différentes couleurs.

L’une des caractéristiques les plus distinctives des enseignes lumineuses en verre réside dans leurs couleurs vives et uniques. Différents gaz émettent des lumières vives et variées lorsqu’ils sont excités par un courant électrique. De plus, différents gaz peuvent être mélangés pour produire des couleurs variées.

Les tubes néon en verre sont fabriqués à la main par des souffleurs de verre qualifiés. Ils peuvent être soufflés dans une infinité de formes, permettant de créer des designs uniques et accrocheurs. Leur diamètre varie généralement de 10 à 20 mm.

Le néon produit du rouge, tandis que l’argon produit du bleu. En mélangeant des gaz argon/néon avec du phosphore, on peut créer jusqu’à 40 couleurs différentes et plus de 12 nuances de blanc. On utilise également du verre coloré (filtre) pour saturer ou modifier la couleur. Le tube est de la couleur du verre filtrant (bleu, vert, rouge, orange et jaune) lorsqu’il est éteint.

Néon LED flexible

Le néon LED Flex est une alternative moderne aux enseignes néon traditionnelles en verre. Cette technologie d’éclairage moderne imite l’aspect des néons traditionnels. Sa source lumineuse est constituée de bandes LED enveloppées dans un tube en plastique flexible. Souple et malléable, il offre un rendu esthétique.

Les néons LED flexibles fonctionnent à basse tension (24 V CC et 12 V CC), ce qui réduit considérablement le risque de choc électrique. Ils ne présentent aucun risque pour la sécurité s’ils sont transportés et installés correctement.

Contrairement aux tubes néon en verre fragiles, les néons LED flexibles sont fabriqués à partir d’un tube en silicone flexible résistant aux rayons UV, à la chaleur et à d’autres facteurs environnementaux. Cela les rend plus durables et résistants, particulièrement appréciés dans les climats humides, comme c’est le cas à Saint-Pétersbourg.

LED LUMINEX

LUMINEX LED est un néon LED haute technologie conçu pour les entreprises qui privilégient la luminosité, la précision des couleurs et l’impact visuel. Contrairement aux enseignes au néon traditionnelles ou aux produits LED standard, LUMINEX utilise des matériaux de haute qualité, tels que des tubes en silicone extrudé 100 % pur et le chipset LED Sanan 2835, pour une enseigne plus lumineuse, plus économe en énergie et plus durable.

Cette technologie est principalement destinée aux applications commerciales intérieures, où LUMINEX offre flexibilité et durabilité, mais excelle également dans les applications prestigieuses où la luminosité et la constance des couleurs sont essentielles. Les tubes en silicone résistent à des températures extrêmes, de -50 °C à 150 °C, ce qui les rend durables et parfaitement adaptés à une utilisation en intérieur.

LED SPLICE

SPLICE LED est une technologie d’éclairage néon conçue pour les applications intérieures et extérieures, offrant une durabilité exceptionnelle à un prix abordable. Son procédé de fabrication multicouche associe le chipset LED Sanan 2835 à des rubans LED IP67 (idéals pour une utilisation en extérieur), intégrés dans une plaque arrière en acrylique usinée CNC et scellés par un adhésif étanche et un tube en silicone.

Cette construction offre une résistance supérieure aux intempéries et fait de SPLICE un choix idéal pour les applications de signalisation extérieure ainsi que pour les acheteurs soucieux de leur budget à la recherche d’une solution durable et élégante pour une variété d’environnements.

Comparaison des technologies d’éclairage au néon

Tubes néon en verre et LED Neon Flex

Les enseignes au néon en verre traditionnelles et les néons LED flexibles modernes présentent des caractéristiques, des avantages et des inconvénients différents qui affectent leur application et leur popularité.

Les tubes néon en verre sont très lumineux et offrent des couleurs riches, créant des effets visuels saisissants et accrocheurs. Ils sont disponibles dans une variété de couleurs, des nuances classiques de bleu, rouge et vert aux couleurs plus originales comme le rose, le violet et le jaune. Toutes ces couleurs dépendent du gaz utilisé dans le tube.

Cependant, les tubes néon en verre sont très fragiles et peuvent facilement se briser s’ils sont heurtés par des objets durs lors de l’installation et de la maintenance. De plus, leur boîtier contient du gaz et nécessite une connexion électrique haute tension pour produire de la lumière néon, ce qui peut entraîner des risques électriques tels que des décharges électriques ou des courts-circuits.

Les néons en verre sont peu économes en énergie et consomment plus d’énergie que les néons LED. De plus, ils génèrent beaucoup de chaleur pendant leur fonctionnement, ce qui peut entraîner une augmentation de la température ambiante.

Les tubes néon en verre sont difficiles à installer en raison de leur poids, ce qui peut poser des difficultés lors du transport et de l’installation. De plus, leur fabrication et leur transport nécessitent davantage de soin, de main-d’œuvre et de matières premières, ce qui entraîne des coûts de production plus élevés.

Les néons LED flexibles, quant à eux, sont appréciés pour leur durabilité et leur longue durée de vie. Ils sont fabriqués à partir de tubes flexibles en silicone, résistants aux rayons UV, à la chaleur et à d’autres facteurs environnementaux. Comparés aux néons en verre, ils ne présentent aucun problème de transport et d’installation : sauf en cas de choc violent, ils ne seront pas endommagés.

Les néons LED flexibles fonctionnent à basse tension (24 V CC et 12 V CC), ce qui réduit considérablement le risque de choc électrique. Ils ne présentent aucun risque pour la sécurité s’ils sont transportés et installés correctement.

Sa flexibilité est également un grand avantage, vous permettant de créer des designs complexes et créatifs qui seraient difficiles ou impossibles avec des tubes néon en verre traditionnels.

Le tableau comparatif met en évidence les principales différences suivantes :

Technologies LED LUMINEX et SPLICE

La technologie néon LED LUMINEX est le choix idéal pour les applications commerciales intérieures exigeant une luminosité maximale, des couleurs éclatantes et une précision esthétique. L’utilisation du chipset LED Sanan 2835 offre un rendement lumineux et une efficacité énergétique supérieurs, tandis que les tubes flexibles en silicone en font un choix idéal pour les conceptions complexes et personnalisées.

La technologie néon LED SPLICE est idéale pour les enseignes devant résister aux conditions extérieures difficiles. Son support acrylique usiné CNC, son adhésif imperméable et son revêtement silicone offrent une durabilité inégalée aux enseignes extérieures, les protégeant ainsi de la pluie, des rayons UV et des variations de température.

Applications du néon

Enseignes au néon

Les enseignes au néon sont devenues un phénomène culturel et un élément important du paysage urbain au XXe siècle. Elles sont largement utilisées en publicité pour attirer l’attention sur les commerces, notamment la nuit.

Les enseignes lumineuses traditionnelles en verre créent une ambiance rétro et ajoutent une touche de nostalgie à un espace. Elles sont particulièrement appréciées dans les bars, restaurants et commerces à thème rétro.

Les enseignes au néon LED, en revanche, sont souvent utilisées dans la signalisation moderne de vente au détail, d’événements et d’extérieur en raison de leur flexibilité, de leur durabilité et de leur efficacité énergétique.

Les enseignes au néon sont devenues particulièrement populaires aux États-Unis entre les années 1920 et 1950. Les installations de Times Square, dont beaucoup ont été conçues à l’origine par Douglas Lee, étaient célèbres et, en 1940, il y avait près de 2 000 petits magasins produisant des enseignes au néon.

Technologie cryogénique

Le néon liquide est utilisé comme réfrigérant cryogénique à l’échelle commerciale. Sa capacité de refroidissement est environ 40 fois supérieure à celle de l’hélium liquide et 3 fois supérieure à celle de l’hydrogène liquide, par unité de volume. Cela en fait un réfrigérant efficace pour les applications nécessitant de très basses températures.

Instruments scientifiques

Le néon est utilisé dans les indicateurs haute tension, les tubes à vide, les paratonnerres, les tubes de télévision, les tubes de mesure et les lasers hélium-néon. Ses propriétés uniques le rendent utile dans ces applications scientifiques et techniques spécialisées.

Art et design

Outre les enseignes publicitaires, le néon est souvent utilisé par les artistes et les architectes pour créer des installations artistiques et des éléments architecturaux. Ses couleurs vives et saturées, ainsi que sa capacité à prendre diverses formes, en font un choix populaire pour les projets artistiques.

Aspects techniques de l’éclairage au néon

Principe de fonctionnement

Les lampes au néon fonctionnent selon le principe de la décharge gazeuse. Lorsqu’un courant électrique traverse un tube rempli de néon ou d’un autre gaz inerte sous basse pression, les électrons excitent les atomes du gaz, les faisant émettre une lumière d’une longueur d’onde spécifique, caractéristique de ce gaz.

Le néon émet une lumière rouge-orange caractéristique, tandis que d’autres gaz émettent d’autres couleurs. Par exemple, l’argon émet une lumière bleue. En mélangeant différents gaz et en ajoutant des revêtements de phosphore à l’intérieur des tubes, on peut obtenir une large gamme de couleurs.

Production de tubes au néon

La fabrication de tubes néon traditionnels en verre requiert un savoir-faire considérable. Les souffleurs de verre chauffent les tubes et les courbent à la main pour leur donner la forme souhaitée, souvent à l’aide de gabarits. Une fois refroidis, les tubes sont vidés de leur air et remplis de néon ou d’autres gaz à basse pression. Des électrodes sont ensuite installées à leurs extrémités pour fournir un courant électrique.

Le néon flexible LED est fabriqué différemment. Il est composé de bandes LED enfermées dans des tubes flexibles en silicone ou en PVC. Les LED sont réparties uniformément à l’intérieur du tube, et le matériau extérieur agit comme un diffuseur, créant une lueur uniforme rappelant celle du néon traditionnel.

Caractéristiques électriques

Les enseignes au néon traditionnelles fonctionnent à haute tension (généralement des centaines à des milliers de volts), ce qui crée des risques pour la sécurité et nécessite des transformateurs et une isolation spéciaux.

Les néons LED flexibles, quant à eux, fonctionnent à basse tension (généralement 12 V ou 24 V CC), ce qui les rend beaucoup plus sûrs à installer et à utiliser.

Spectre de couleurs

Le néon pur émet une lumière rouge-orange caractéristique, mais différentes techniques peuvent être utilisées pour créer d’autres couleurs :

• En utilisant différents gaz : l’argon produit une lumière bleue, l’hélium produit une lumière blanc bleuté, le krypton produit une lumière blanche avec une teinte violette
• Mélanger des gaz pour produire des couleurs intermédiaires
• L’utilisation de verre coloré qui filtre et change la couleur de la lumière émise
• Application de revêtements de phosphore à l’intérieur de tubes qui convertissent le rayonnement ultraviolet d’une décharge de gaz en lumière visible de différentes couleurs

Grâce à ces méthodes, il est possible de créer jusqu’à 40 couleurs différentes et plus de 12 nuances de blanc différentes.

Avantages de l’éclairage au néon

Aspects environnementaux

L’éclairage au néon présente de nombreuses propriétés écologiques, telles qu’une grande recyclabilité, une longue durée de vie et une faible consommation d’énergie lors de sa production. Recyclable jusqu’à 95 %, il contribue à réduire les déchets et à préserver les ressources naturelles. De plus, les lampes au néon ont une durée de vie exceptionnellement longue, nécessitant un remplacement moins fréquent que les autres sources lumineuses.

Bien que fabriqué artisanalement, le néon nécessite relativement peu d’énergie à sa production par rapport à d’autres technologies d’éclairage. Cela contribue à réduire l’impact environnemental et fait du néon un choix économe en énergie.

Durabilité et entretien

Les enseignes et les néons ne nécessitent qu’une inspection et un nettoyage réguliers, ainsi qu’un entretien peu coûteux. Une inspection annuelle n’est pas nécessaire. Correctement entretenus, les tubes néon en verre ont une longue durée de vie et supportent des expositions répétées sans perte de luminosité, ce qui en fait une solution d’éclairage durable.

Le néon LED flex est encore plus durable et nécessite un entretien minimal en raison de l’absence de composants fragiles et de l’utilisation de LED longue durée.

Efficacité énergétique

L’éclairage au néon consomme relativement peu d’énergie et diffuse sa lumière à 360 degrés. À puissance lumineuse égale, une enseigne au néon consomme moins d’énergie qu’une enseigne LED équivalente.

Cependant, les néons LED flexibles sont généralement plus économes en énergie que les néons traditionnels, car les LED utilisent moins d’énergie pour produire la même quantité de lumière.

Flexibilité de conception

Les tubes de verre peuvent être soufflés dans une infinité de formes. Il est possible, par exemple, de reproduire fidèlement une écriture manuscrite ou une police de caractères en néon. Cette flexibilité de conception fait du néon un choix populaire pour la signalétique personnalisée et les installations artistiques.

Le néon LED flexible est encore plus flexible et peut être facilement plié et façonné pour créer des designs complexes sans risque de casse.

L’importance culturelle du néon

Les enseignes au néon sont devenues un symbole culturel de la vie urbaine du XXe siècle, en particulier aux États-Unis des années 1920 aux années 1950. Elles ont transformé les paysages nocturnes des villes en ajoutant des couleurs vibrantes et un éclairage dynamique qui sont devenus associés au modernisme et au progrès.

Tout au long de l’histoire, les enseignes au néon ont été associées à différents aspects de la culture :

• Dans les années 1920 et 1930, ils symbolisaient l’innovation et le progrès.
• Dans les années d’après-guerre, ils sont devenus un symbole de prospérité économique et de culture de consommation.
• Plus tard, certaines enseignes au néon ont été associées à la vie nocturne, aux bars et aux divertissements.
• Aujourd’hui, les enseignes au néon vintage évoquent souvent la nostalgie des époques passées et sont devenues des objets de collection et de préservation.

De nombreuses villes disposent désormais de musées d’enseignes au néon et d’initiatives visant à préserver les enseignes au néon historiques dans le cadre de leur patrimoine culturel.

Perspectives de développement des technologies du néon

Alors que les enseignes au néon en verre traditionnelles continuent de séduire par leur esthétique classique et leur lueur vibrante, l’industrie du néon LED évolue rapidement, offrant de nouvelles fonctionnalités et de nouveaux avantages.

Les technologies modernes de néon LED telles que LUMINEX et SPLICE représentent la prochaine génération d’éclairage au néon, combinant l’esthétique du néon traditionnel avec l’efficacité énergétique, la sécurité et la flexibilité des LED modernes.

Les développements futurs porteront probablement sur l’amélioration de l’efficacité énergétique, l’élargissement du spectre de couleurs et l’intégration des technologies numériques pour créer des néons interactifs. De nouveaux matériaux pourraient également émerger, améliorant encore la durabilité et la durabilité des enseignes au néon.

Le néon a parcouru un long chemin, passant d’une découverte scientifique à un phénomène culturel qui a transformé les paysages urbains et l’industrie publicitaire. Malgré l’avènement des nouvelles technologies d’éclairage, le néon conserve son charme unique et continue d’être utilisé dans la publicité, l’art, le design et les applications scientifiques.