Le procédé utilisé – la pyroréflectomètrie – permet en effet de mesurer, sans contact, la température et l'usure d'un matériau en faisant appel à l'optique. Inventé dans les années 70 par des chercheurs du laboratoire IMP² devenu aujourd'hui « Procédés, matériaux et énergie solaire » du CNRS, au four d'Odeillo, il a depuis abouti à la conception et fabrication de prototypes et de méthodes d'analyse utilisés par l'industrie. Prenez une pièce en métal. Jetez-la au feu. Elle rougit. Vous avez (re)découvert le principe de la pyromètrie optique. Cette technique vise à établir la température d'un matériau grâce à la mesure de l'intensité de la lumière qu'il émet. Une chose qui peut sembler facile mais qui est en pratique, assez ardue. La loi de Planck qui relie, à longueur d'onde fixe, ces deux grandeurs et permet de les déduire l'une de l'autre n'est, en effet, applicable que dans le cas d'un corps parfait et donc, imaginaire. Si les scientifiques veulent vraiment parvenir à leurs fins, les lois du rayonnement thermique leur imposent de connaître aussi les propriétés d'émission lumineuse de l'objet.

Daniel Hernandez et ses collègues ont réussi le tour de force de concevoir un appareil capable de réaliser simultanément ces deux opérations. Cet ingénieur de recherche a ainsi mis à profit les avancées technologiques de ces dernières années pour développer pas à pas un bien étrange « thermomètre » : le « pyroréflectomètre à sonde à fibres optiques ». Au final, son instrument fonctionne en deux temps. Lors d'une première étape, une sonde recueille uniquement la lumière en provenance du matériau ce qui permet, par la suite, de relever son intensité. Lors d'une seconde, ce rayonnement, couplé avec celui d'un faisceau laser réfléchi par l'objet, est utilisé pour remonter à l'émission. En travaillant à la fois sur deux ou trois longueurs d'ondes, les scientifiques peuvent ainsi en déduire la température de surface de n'importe quel corps opaque. Mieux, profitant du fait que la réflectivité d'un objet varie avec l'état de sa surface, ces chercheurs sont aussi capables de suivre, en temps réel, le processus d'usure de pièces mécaniques comme les plaquettes de frein, l'état d'oxydation d'une paroi interne d'un moteur de la fusée Ariane, voire la ductilité de tôles de carrosserie de voiture…

Vahé Ter Minassian