pub skyscapper
Briller dans la nuit

Briller dans la nuit

Auteur: Louis Nardin

Aujourd’hui, les matériaux luminescents disponibles offrent deux couleurs dans l’obscurité: le bleu et le vert.

En découvrant la radioactivité en 1896, Henri Becquerel avait ouvert involontairement la porte à la luminescence dans l’horlogerie. Plus tard, le mortel radium isolé par Marie Curie s’est imposé sur les cadrans avant d’être interdit. On l’a remplacé par un mélange valant plus cher que l’or et dont l’application exige un vrai savoir-faire.

Tout est parti d’un besoin: lire le temps dans la pénombre, dans le noir. Vers la fin du XIXe siècle, en pleine phase d’industrialisation, les horlogers songent d’abord à fabriquer en séries des montres à répétition minutes. Cette fonction est la seule à pouvoir remplir cette mission, mais c’était trop compliqué. La maison Le Phare, basée dans les Montagnes neuchâteloises, aurait exploré cette voie.

Le temps du radium
La solution va venir de la science, qui fascine avec des découvertes rimant avec progrès, vie meilleure et richesse pour certains. Mise en évidence par Henri Becquerel en 1896 la radioactivité désigne la capacité d’un atome – un nucléide instable – à émettre un triple rayonnement (alpha, beta et gamma) pouvant traverser la matière, électriser l’air ou rendre lumineux certains matériaux. En 1898, Pierre et Marie Curie parviennent à isoler du radium pur d’un extrait d’uranium. Ce métal s’avère 1 million de fois plus radioactif que l’uranium. Et, bien qu’extrêmement rare, on lui trouvera de nombreux usages. Grâce à lui, on peut créer de la matière luminescente c’est-à-dire capable d’émettre de la lumière naturellement et avec constance. On y parvient en mélangeant le radium à du sulfure de zinc. Cette matière allait orner les cadrans des montres durant des années. L’époque considère alors la radioactivité comme un bienfait capable de soigner des maladies graves telles que le cancer. On ne découvrira que plus tard son autre facette, nocive et dangereuse.

Fournisseur notamment d’instruments d’optiques puis de montres pour l’armée italienne, le florentin Guido Panerai mène ses propres recherches. En 1915, il brevète une recette de matière luminescente à base de radium qu’il baptise Radiomir. C’est aujourd’hui le nom d’une collection de la marque. Dans un autre registre, Blancpain indiquera sur le cadran la différence entre les modèles de plongée Fifty Fathoms destinés à des usages militaires, et donc chargés de promethium 147, une alternative au radium (tout comme le strontium ou le carbone 14), et ceux pour le grand public, sans danger. Ces derniers seront marqués du symbole de la radioactivité barré d’une croix, un détail qui a été réédité et fait même furreur aujourd’hui.

Tubes de gaz
Dès 1963, les jours du radium sont comptés. Le public n’en veut plus et les fabricants cessent sa fabrication. Le tritium le remplace. Beaucoup moins nocif, il n’émet que des rayons Beta qui se désintègrent dans un rayon de 2 mètres pour former l’hélium 3. Son utilisation est soumise à des conditions strictes et contrôlées. Fabriqué dans des réacteurs nucléaires, il joue un rôle-clé dans le processus de fusion. Il est encore utilisé aujourd’hui dans l’horlogerie, mais sous une forme gazeuse. En effet, l’entreprise bernoise mb-microtec réussit en 1969 à isoler totalement le tritium de son environnement, en enfermant un gaz contenant du tritium dans des microcontainers en verre à faible coefficient de dilatation, une technologie commercialisée aujourd’hui sous la marque trigalight. Scellés au laser et vendus entre 2 et 7 francs l’unité, leurs parois sont recouvertes de sulfure de zinc pour ­provoquer l’effet luminescent. L’entreprise fournit une quarantaine de marques dont Luminox, Traser ou encore Ball Watch. Réminiscence du passé nucléaire dans l’horlogerie, cette technologie a le mérite d’offrir une luminescence constante.

Solution naturelle: le LumiNova
Dès les années 1990, l’industrie horlogère suisse cherche cette fois à se détacher totalement de toute matière radioactive, même attestée inoffensive. Fondée en 1934 sous le nom Radium Chemie, l’entreprise familiale RC Tritec va jouer un rôle déterminant, jusqu’à disposer aujourd’hui d’un monopole national sur la matière luminescente la plus utilisée. Voyant le vent tourner, son propriétaire Albert Zeller part à travers le monde à la recherche d’alternatives. En 1992, il ramène de Chine de l’aluminate de strontium. Dix fois plus lumineux que le sulfure de zinc, il est phosphorescent quand il est mélangé avec deux terres rares: l’europium et le dysprosium: «Mais le matériau était très dur et abrasif, raison pour laquelle nous n’avons pas poussé plus loin nos recherches. Toutefois, j’en avais aussi fait parvenir à Nemoto ltd – également fabricant de matières luminescentes et partenaire de longue date de RC Tritec.» Nemoto saisit tout de suite le potentiel et développe puis brevète en 1994 le LumiNova en ayant ajouté davantage de dysprosium.

Encore mieux
L’industrie horlogère suisse est très intéressée par cette nouveauté non radioactive et plus naturelle. «Nous avons donc négocié l’utilisation illimitée du brevet dans le cadre d’une joint-venture baptisée Luminova AG Switzerland. Grâce à elle, nous pouvions garantir à nos clients l’approvisionnement indépendant d’une matière fabriquée en Suisse selon des critères de qualité élevés et respectant leurs exigences.» Le lumiNova est le pigment lumineux de base utilisé pour des jouets – la lune en plastique sur le mur de la chambre d’enfant par exemple –, des indications routières, des signes liés à la sécurité. Mais cela ne satisfait pas totalement les besoins des horlogers. «C’est pourquoi nous avons développé le Swiss Super-LumiNova dont les performances sont plus élevées.» Le Swiss Super-Luminova est ainsi composé de cristaux dont les électrons absorbent l’énergie des rayons UV en augmentant leur état vibratoire. L’effet luminescent apparaît lorsqu’ils ne sont plus excités et qu’ils retombent à leur état normal. La lumière est produite lors de cette baisse d’énergie.

La couleur en prime
Le marché s’adapte vite. Déjà en 1994, Nicolas Hayek se tourne vers cette matière non radioactive pour faire briller ses Swatch dans l’obscurité. Les autres marques du groupe suivront dans la foulée.

RC Tritec, en fournisseur exclusif, développe ­couleurs, colles et liants, outils de dépose. Dernière­ment, cette société a introduit le Swiss Super-LumiNova Grade X1 GL. Après 12 heures hors de toute source de lumière, il s’avère 91% plus performant que l’original. RC Tritec a aussi développé le champ des couleurs. A quelques exceptions, toutes les teintes sont réalisables en mode diurne. Mais de nuit, les couleurs d’émission se résument, pour le moment, au bleu et au vert. Au printemps dernier à Baselworld 2015, le finlandais Stepan Sarpaneva a fait un tabac avec sa série Korona K0 Northern Lights. Cette fois, les sous-cadrans luminescents ont été fabriqués par Ambient Glow Technology et Black Badger Advanced Composites qui ont inventé leur propre matière.

Plus cher que l’or
En moyenne, chaque cadran reçoit une quantité de 4 milligrammes de matière, ce qui assure environ 10 heures de luminosité avant de passer en dessous du seuil de visibilité fixé aussi par une norme ISO. Cette connaissance pointue des poids et des surfaces remonte à l’époque des produits radioactifs où une quantité maximale de matière était autorisée. Aujourd’hui, elle tient d’abord à des questions de coût. «A l’époque, nous avions parfois des difficultés à réaliser les 12 chiffres à cause de la radioactivité, explique Frédéric Thierry, Directeur général de Monyco, société spécialisée dans la pose de matière luminescente. La quantité de tritium se calculait au millimètre carré. Aujourd’hui, c’est le poids qui compte puisque la matière vaut plus cher que l’or, soit 43 francs le gramme, et le solde doit à chaque fois être jeté.» Cette matière, justement, est un mélange de poudre luminescente semblable à du sucre glace, appliquée et maintenue par le biais d’une résine acrylique. Le fond de la surface à remplir est souvent recouvert d’une sous-couche de vernis blanc pour garantir la couleur de jour, mieux diffuser la lumière et pour absorber d’éventuels défauts. «Chaque cadran, chaque aiguille, sont étudiés pour déterminer le bon mélange, souligne Frédéric Thierry. L’aspect, plat ou bombé, mat ou brillant, la couleur, la surface et la quantité de matière – plus il y en a, plus cela brille longtemps – sont pris en compte. Il existe aussi quatre types de granularités, ce qui a un impact lors de l’application et qu’il faut maîtriser. Enfin, les colles se déclinent en près de 30 formes différentes.» C’est pourquoi seuls Frédéric Thierry et deux autres responsables sur les 24 employés que compte Monyco concoctent les mélanges tenus secrets. C’est là que repose l’un des deux trésors de l’entreprise. Le second se trouve dans les doigts des ouvrières. «Nous travaillons sur des produits finis ce qui implique que nous n’avons pas le droit à l’erreur. Le geste doit être parfait car le moindre écart se remarque. Le savoir-faire et l’expérience comptent réellement. A titre d’exemple, très peu sont capables de travailler à la fois sur les aiguilles et sur les cadrans. Les contraintes sont variées, en particulier sur les aiguilles squelettes ayant de grands jours à combler.»

Matière en blocs
La main est l’outil de prédilection mais quelques machines sont aussi utilisées. La sérigraphie par tamponnage est une variante pour imprimer d’un coup toutes les indications. Mais à Meyrin, dans la banlieue genevoise, Billight a inventé un processus permettant de créer des éléments solides en matière luminescente qui se collent ensuite sur les cadrans. A l’origine, cet atelier de fabrication d’instruments de tests techniques pour automobiles et camions n’était pas destiné à jouer les éclaireurs au propre comme au figuré dans le domaine de la luminescence horlogère. C’était sans compter sur la curiosité décuplée de son fondateur André Leschot, et sur ses compétences d’inventeur. Une baisse des ventes à la fin des années 1970 l’oblige à repenser son modèle d’affaires. Avec Jean-Samuel Chappuis, cousin et graveur, ils entreprennent de fabriquer des capsules étanches en polyester dans lesquelles on viendrait loger du tritium. Ils développent machines et appareils pour atteindre cet objectif, qui s’éloigne aussi vite qu’ils progressent. «Nous avons beaucoup appris en explorant cette voie, explique Stefano Nassisi, ancien employé ayant repris la conduite de l’entreprise. A un moment, nous avons décidé de changer de cap et d’employer les capsules comme moules pour y couler de la matière qui durcirait ensuite. Cette technique offre une très grande précision et nous a permis de créer des index et autres éléments luminescents en volume.» Cette troisième dimension fait la différence. Depuis quelques années les marques jouent de plus en plus avec pour créer des cadrans au design fort et très lisibles la nuit. Au-delà de la forme, différentes couleurs peuvent être mélangées. Zenith l’a bien compris au moment de reproduire une trame camouflage dans les chiffres de sa Pilot Montre d’Aéronef Type 20 GMT 1903.

Une poignée de spécialistes
En Suisse, on dénombre moins d’une dizaine d’ateliers maîtrisant la pose de matière luminescente. Parmi les métiers de l’horlogerie, cette profession détonerait presque par la discrétion et l’engagement de ses membres. La dynamique unissant RC Tritec à ces quelques sociétés semble unique mais surtout durable. Ceci assure probablement une stabilité appréciée par les marques. Le milieu semble également prudent et avisé quant à la politique des prix. Pour cette raison, cette activité est très peu voire pas du tout internalisée au sein des marques, à l’inverse de la tendance actuelle qui est à la verticalisation de la production.