MATÉRIAU INTELLIGENT : DÉFINITION ET PROPRIÉTÉS

Matériau possédant la capacité de réagir spontanément et de manière autonome à des modifications d’environnement naturelles ou provoquées. Nés au début des années 80 dans le domaine de l’aérospatiale, ces matériaux appelés à l’origine multifonctionnels concernent aujourd’hui tous les secteurs d’activité. Grâce aux fonctions qu’il possède, ce matériau est sensible, adaptatif et évolutif. Sous l’effet d’une variation de température, de pH, d’une contrainte mécanique, de la lumière ou d’un champ électrique, il est capable de modifier ses propriétés physiques (forme, couleur, élasticité…) voire de déclencher une action sur son environnement.
Sont rangés également dans cette catégorie les alliages à mémoire de forme (AMF) qui ont la capacité de conserver la mémoire de leur forme de départ au-delà d’une certaine température par suite d’un changement de phase. Ce sont les plus connus des matériaux intelligents et les premiers à avoir été fabriqués. De nos jours, l’application la plus spectaculaire des AMF reste le piégeage des caillots sanguins dans les vaisseaux : refroidi, ce dispositif est très facilement mis en place dans une veine ; réchauffé il se déploie en parapluie et se transforme en filtre, capable de retenir les caillots qui finissent par se dissoudre.
La liste des matériaux intelligents ne cesse de s’allonger et celle plus longue encore des applications dans l’industrie, l’habitat, le médical, la biologie ou les loisirs. En voici quelques exemples.
Le développement de la chimie des polymères a permis notamment l’apparition des polymères stimulables (ou intelligents). Ces polymères peuvent effectuer rapidement et de manière irréversible des changements physiques lors de petites modifications des conditions de leur environnement local. Ces modifications sont drastiques et portent sur leur forme, leurs caractéristiques de surface, leur solubilité, la formation d'un complexe d'auto-assemblage moléculaire. Par exemple, ces polymères sont sensibles au glucose pour une libération contrôlée de l’insuline, ou aux champs électriques ou magnétiques pour la libération de médicaments [IN69].
Dans le domaine de l’énergétique, un polymère utilisant le potentiel des contre-ions et incorporé dans le vitrage d’une fenêtre la rend intelligente. Ce matériau peu onéreux et extrêmement réactif, passe d’une opacité presque totale à la transparence la plus pure en seulement quelques secondes. Cette technologie permet une meilleure gestion de la pénétration de la lumière dans un bâtiment [24905].
Avec les textiles intelligents, les vêtements tendent de plus en plus à devenir actifs, et prennent soin de nous [24645]. Des capteurs incorporés enregistrent nos rythmes cardiaque et respiratoire, des LED intégrés dans une couverture soignent la jaunisse des nouveau-nés, des pastilles thermosensibles changent de couleur en fonction de la température ou de l’exposition aux UV et nous évitent le coup de chaleur.