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Les éléments de la conception d’un piège à insectes

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La conception des dispositifs de lutte contre les insectes nuisibles dans les habitations et les entreprises a beaucoup évolué depuis leur première invention. Les progrès de la technologie de lutte contre les mouches ne sont peut-être pas évidents pour le grand public, mais si l’on tient compte de facteurs tels que le type d’insectes que l’on veut attirer et la zone de chalandise que l’on vise, une accumulation de petites améliorations a conduit à des innovations significatives.

Il a fallu plus de 100 ans de recherche sur l’électricité, la vision des mouches, leur comportement et les lampes électriques pour aboutir aux destructeurs électriques d’insectes volants (DEIV) sûrs et efficaces d’aujourd’hui pour la lutte contre les nuisibles. Il faut également se conformer à un paysage juridique qui a beaucoup changé. Nous montrons ci-dessous comment les développements des DEIV ont amélioré l’efficacité, la sécurité, la durabilité et l’attractivité pour un large éventail d’environnements professionnels où la lutte contre les nuisibles est essentielle.

L’évolution des conceptions des pièges lumineux à insectes.

L’un des premiers dispositifs utilisant l’électricité a été breveté en 1902 par ER Greene de Rhode Island, aux Etats-Unis (Electric fly trap US Patent 698274). Il s’agissait d’une plaque verticale en bois ou en caoutchouc dur sur laquelle étaient enroulés des fils positifs et négatifs étroitement séparés, comme ceux utilisés aujourd’hui dans l’industrie traditionnelle des tue-mouches électriques. Une mouche se posant sur un fil en touchait un autre de polarité oppose et était électrocutée. Une cale d’espacement entre les fils et la planche a été utilisée pour placer un attractif, qui a été suggéré comme étant une barre de sucre en morceaux.

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Le premier piège à mouches électrique breveté.

Une ampoule à incandescence était placée sur le dessus, non pas pour attire les insectes, mais pour empêcher les fils du fusible de brûler et pour indiquer que les fils étaient en court-circuit. L’inventeur décrivait son appareil comme un “tue-mouches électrique (TME) nouveau et amélioré, spécialement conçu pour être utilisé dans les magasins, les cuisines, les salles à manger et autres lieux”.

L’inventeur a manifestement reconnu la nécessité de lutter contre les mouches nuisibles, même si l’appareil était destiné aux particuliers. Toutefois, à l’époque, peu de gens avaient l’électricité, de sorte que le marché était limité aux personnes aisées qui étaient raccordées à un réseau ou qui disposaient de leur propre générateur. Nous ne savons pas si l’appareil a eu du succès ou s’il a été produit commercialement. Il ne prétend pas être efficace ou sûr dans la capture et/ou l’élimination des mouches. Il est même possible qu’il ait fait plus de mal aux humains qu’aux mouches, en raison de la présence de fils non protégés reliés au réseau électrique.

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Un des premiers pièges à mouches électriques en cage.

Divers dispositifs de lutte contre les insectes nuisibles ont été produits au cours des décennies suivantes. Certains ressemblent aux appareils que l’on trouve aujourd’hui dans les maisons. Ils comportaient un appât au milieu pour attirer les insectes et certains étaient équipés d’une lampe pour attirer les insectes la nuit ou dans les endroits sombre. En 1917, les fils électrifiés étaient placés dans une cage métallique pour empêcher les utilisateurs de toucher les fils sous tension (brevet américain 1,247,488). Mais il n’est toujours pas fait mention de l’utilisation de la lumière pour attirer les mouches, bien que ce modèle soit équipé d’une petite ampoule à incandescence fixée à l’intérieur de la grille électrifiée, peut-être pour une utilisation nocturne. Cela s’explique peut-être par le fait que les ampoules à incandescence de l’époque n’étaient pas très lumineuses et que leur utilisation était donc limitée à la lumière du jour.

Dans les années 1930, les développements du tue-mouche électrique visaient à lutter contre les insectes à l’extérieur, la nuit, afin de protéger les cultures telles que les arbres fruitiers contre les insectes nuisibles, comme alternative à la pulvérisation. La société Folmer Chapin Corporation de New York a déposé une série de brevets pour un “exterminateur d’insectes” équipé d’abord d’une lampe à incandescence, puis d’une lampe à vapeur de mercure pour attirer les insectes à l’extérieur la nuit. La lampe à vapeur de mercure a été ajoutée parce qu’elle était plus froide et que “certains insectes tels que la mouche domestique commune, bien qu’attirés par la lumière, sont repoussés par la présence de chaleur” (US Patent 1,962,439). Ces types de lampes n’ont pas été largement adoptés en raison du coût de leur fonctionnement et de leur inefficacité.

Avancées dans la compréhension de la vision et du comportement des mouches.

Bien que les lampes à vapeur de mercure aient été développées pour la première fois à la fin du XIXème siècle et que l’on savait qu’elles produisaient de la lumière UV, on ne comprenait pas que la lumière UV pouvait être utile pour attirer les insectes. Les premières lampes à vapeur de mercure étaient principalement destinées à un usage commercial, comme les réverbères, et à un usage germicide (utilisant la lumière UV-C), qui était déjà reconnu à la fin du XIXème siècle.

La sensibilité des yeux des insectes aux UV n’a été découverte que dans les années 1970, lorsque les longueurs d’onde 310-370 nm, qui se situent dans la bande UV-A (la plus proche de la lumière visible), se sont avérées les plus attractives pour les mouches domestiques. Plus tard, on a découvert que la vision des UV jouait un rôle dans la recherche de nourriture, la navigation et la sélection des partenaires chez les insectes, et même chez les vertébrés tels que les oiseaux, les poisons, les souris et les rats.

La lumière à l’intérieur est produite par des lampes à incandescence, des lampes fluorescentes et, de plus en plus, des lampes LED, qui ont toutes un faible rendement dans les longueurs d’ondes UV (bien que les tubes fluorescents produisent de la lumière UV à partir de la vapeur de mercure à l’intérieur du tube, celle-ci est absorbée et remise sous forme de lumière visible par le revêtement du tube de verre). L’intensité de la lumière solaire à la surface de la terre diminue fortement dans les longueurs d’onde UV – l’ozone absorbe les UV-C - mais elle reste une source importante dans les longueurs d’onde UV-A. les mouches domestiques et les drosophiles possèdent une batterie de détecteurs de fumée. Les mouches domestiques et les drosophiles ont des récepteurs de lumière qui atteignent leur maximum à deux longueurs d’onde dans le spectre UV-A et à trois dans le spectre visible (bleu, cyan, vert).

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Sensibilité à la lumière de l'œil d'une mouche domestique (Musca domestica) comparée au spectre LED UV.

Les yeux des mouches sont dotés de photorécepteurs spécialisés qui détectent l'intensité de la lumière sur une large gamme de longueurs d'onde et les mouches sont attirées par la lumière vive. Les mouches ont des circuits cérébraux qui les rendent plus attirées par les sources de lumière UV que par les longueurs d'onde visibles. C'est ce que l'on appelle la réponse à l'espace ouvert, qui les pousse à se diriger vers des espaces lumineux et ouverts où la lumière UV est présente, et à s'éloigner des endroits peu éclairés.

L'absence de lumière UV dans l'environnement intérieur fait que les lampes UV attirent les mouches et de nombreuses autres espèces d'insectes, y compris les papillons et certains coléoptères qui possèdent des photorécepteurs UV. Les lampes UV sont donc devenues le principal appât des mouches domestiques et des insectes piqueurs.

Bien qu'ils soient populaires auprès des particuliers pour lutter contre les moustiques et autres mouches piquantes, les UV sont pratiquement inutiles pour lutter contre ces insectes. En effet, lorsqu'ils sont utilisés à l'extérieur, ils tuent un grand nombre d'espèces d'insectes utiles et sont nocifs pour les écosystèmes locaux. Une étude sur les insectes capturés autour des maisons par les TME a révélé que seuls 31 des 13 789 insectes tués étaient des mouches piqueuses (y compris des moustiques). Ce n'est pas surprenant, car nous savons maintenant que de nombreuses espèces de mouches n'ont pas de récepteurs de lumière UV.

La convention de Minamata sur le mercure a conduit à une interdiction mondiale des lampes fluorescentes, à partir de septembre 2023 dans les pays européens. Les lampes à LED sont désormais une caractéristique essentielle des DEIV et présentent d'autres avantages tels qu'une plus faible consommation d'énergie [lien vers le blog sur les lampes fluorescentes]. Les premiers pièges lumineux à insectes commerciaux utilisant des LED [lien vers la page Lumnia] ont été mis sur le marché en 2017.

Nécessité de lutter contre les insectes dans les secteurs industriels à haut niveau d'hygiène

Les pièges n'ont pas été utilisés dans les secteurs alimentaire et pharmaceutique, qui exigent des normes élevées d'hygiène et de lutte contre les parasites, avant les années 1960. Les premiers modèles reprenaient le design de ceux utilisés depuis longtemps à l'extérieur et à la maison : une forme cylindrique suspendue avec un tube fluorescent placé verticalement au centre.

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Quelques premiers modèles de TME et de PLI, datant des années 1960 et 1980.

Les exigences en matière d'efficacité, de sécurité et de conformité aux réglementations rendaient cette conception inadaptée. Dans les années 1980, le code de la FDA pour la protection des aliments vendus au détail stipulait que seuls les appareils fixés au mur pouvaient être utilisés, que les parties chargées d'électricité devaient être protégées pour éviter l'électrocution des personnes travaillant à proximité, que les appareils devaient être certifiés par un laboratoire d'essai et qu'ils devaient être placés à une distance d'au moins cinq pieds des "articles exposés".

Nous savons aujourd'hui que le risque de contamination s'étend au-delà de la portée des fragments d'insectes visibles et dispersés. Une évaluation systématique de ces appareils a révélé que le risque de contamination par des agents pathogènes transmis par les mouches augmentait fortement lorsque les TME (tue-mouches électrique) étaient allumés. Les particules plus petites restaient en suspension dans l'air pendant de longues périodes, ce qui signifiait qu'elles pouvaient voyager plus loin dans les courants d'air - tout comme une maladie transmise par l'air ! Les TME (qui électrocutent les insectes) sont donc des dispositifs efficaces pour propager les agents pathogènes transportés par les mouches et ne conviennent pas à une utilisation dans les zones à haut niveau d'hygiène. La seule solution consiste à piéger les mouches.

Quelles sont les caractéristiques essentielles d’un piège à insectes moderne ?

Après des décennies de développement, certaines caractéristiques de base des DEIV ont été fixées par des découvertes scientifiques et des règlementations. De l’extérieur, les derniers modèles de pièges lumineux à insectes ne semblent pas très différents des premiers modèles, mais ils présentent de nombreuses caractéristiques caches à l’œil non averti qui les rendent plus durables, plus efficaces et plus performants dans la lutte contre les insectes nuisibles.

Lumnia

1. Attractivité pour les mouches.

Pour attirer les mouches, il faut une forte émission de lumière UV aux longueurs d’ondes auxquelles les yeux des mouches sont les plus sensibles. La lumière doit être plus brillante que celle qui l’entoure. Ainsi, en cas de forte luminosité, l’émission d’UV doit être suffisante pour attirer les mouches, mais en cas de faible luminosité ambiante, l’émission de la lampe peut être réduite tout en conservant l’efficacité de l’appareil.

2. Protection des aliments contre la contamination.

Capturer les insectes entiers, les contenir et pouvoir les éliminer facilement et en toute sécurité est une caractéristique essentielle d’un dispositif dans les environnements professionnels à haut niveau d'hygiène. Les plaques et rouleaux de glue capturent et contiennent les mouches, et les plaques de glue permettent de contrôler facilement la capture des insectes. La sécurité des environnements de manipulation des aliments peut être certifiée, par exemple avec la certification HACCP, afin de garantir que la conception est adaptée à l'entreprise.

3. Absence de substances toxiques.

Les LED sont plus sûres que les tubes fluorescents : elles ne contiennent pas de mercure, de verre ni d'autres produits chimiques toxiques susceptibles de contaminer la zone, de présenter un risque en cas d'éclatement et de nécessiter une élimination spécialisée des déchets.

4. Faibles coûts énergétiques.

Les lampes LED offrent un rendement UV élevé et consomment moins d'énergie que les lampes fluorescentes. Les lampes LED varient en termes d'émission d'UV et de consommation d'énergie. L'utilisation de lampes à haut rendement et à faible consommation d'énergie est donc essentielle, même pour les LED.

5. Peu de déchets

Les lampes LED durent au moins trois fois plus longtemps que les tubes fluorescents, ce qui réduit le nombre de lampes mises au rebut, mais les lampes LED doivent également être conçues pour optimiser leur durée de vie. Les lampes LED utilisées dans les DEIV utilisent moins de matériaux, ce qui réduit les déchets, et elles ne nécessitent pas de traitement spécialisé pour l'élimination des déchets.

6. Exposition aux rayons UV

Les rayons UV-A émis par les DEIV sont généralement considérés comme sûrs pour des niveaux d'exposition typiques, puisqu'ils sont bien inférieurs à ceux que l'on peut rencontrer à l'extérieur, mais les effets d'une exposition à long terme ne sont pas connus. Par prudence, il est préférable que le DEIV protège les personnes de l'exposition directe aux rayons UV en dirigeant la lumière au-dessus de la hauteur de la tête à l'aide d’un système de grilles par exemple.

7. À l'abri des intrusions

Un appareil électrique doit être conçu de manière à ne pas être endommagé par la pénétration de liquides ou de poussières, et il ne doit pas y avoir de risque d'électrocution pour les personnes se trouvant à proximité en cas de pénétration accidentelle d'eau. L'indice IP65 assure une protection contre la poussière et les projections d'eau.

8. Durabilité

Les questions de durabilité comprennent l'utilisation des ressources tout au long de la vie et l'effet sur l'environnement, de la fabrication à l'élimination. Tous les composants de l'appareil, les consommables, l'entretien et l'empreinte carbone sur l'ensemble du cycle de vie doivent être pris en compte. Il existe une série de certifications qui garantissent les affirmations en matière de durabilité, telles que la marque Planet Mark.

9. Service de proximité

Les plaques de glue doivent être changées périodiquement pour contrôler les insectes nuisibles et les remplacer. La conception de l'appareil doit rendre cette opération sûre et facile, y compris l'accès et l'ouverture de l'appareil et le remplacement de la plaque ou du rouleau de colle.

10. Attractivité visuelle

Ceci est important dans des environnements tels que l'accueil d'un établissement hôtelier, où l’appareil doit s'intégrer dans le décor et ne pas se démarquer comme une pièce de matériel industriel annonçant un problème d'insectes.

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