#

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.

Matériau intelligent dans les livres blancs


Matériau intelligent dans les ressources documentaires

  • Article de bases documentaires
  • |
  • 10 juil. 2019
  • |
  • Réf : D4963

Smart Grids : contexte, acteurs et enjeux

Cet article propose une synthèse des réflexions en cours et une analyse du contexte afin d’éclairer le concept de Smart Grids. En effet, le contexte dans lequel apparaissent ces réseaux électriques intelligents permet de comprendre leur émergence et d’en donner une définition cohérente. Ainsi ces nouveaux réseaux s’appuient sur des facteurs très divers : de nouvelles technologies, un ensemble d’acteurs recomposés, de nouveaux modèles économiques, de nouveaux services, le tout devant faire face aux enjeux de la cybersécurité. Ces nouveaux réseaux émergeant à un moment où de nombreux pays réinterrogent leur politique énergétique auront un fort impact sur le monde de l’énergie et sur nos sociétés et doivent s’analyser au travers de leurs risques et de leurs opportunités.

  • ARTICLE INTERACTIF
  • |
  • 10 août 2019
  • |
  • Réf : N1530

Molécules et matériaux photochromes : présentation, caractéristiques et applications

Un matériau photochrome possède la capacité de changer de couleur suite à une absorption de lumière, et ce de manière réversible. Cet article traite des molécules et matériaux photochromes depuis les aspects fondamentaux jusqu’aux applications industrielles. Après avoir défini les concepts généraux, les grandes familles de photochromes, la quantification du photochromisme (détermination des rendements quantiques),  la compréhension et le contrôle des mécanismes élémentaires sont abordés sous le prisme de la spectroscopie transitoire, des calculs de chimie quantique et de l’optimisation synthétique. Enfin diverses applications dans les domaines de l'industrie et de la recherche sont détaillées.

  • Article de bases documentaires : RECHERCHE ET INNOVATION
  • |
  • 10 avr. 2021
  • |
  • Réf : RE285

Impression 4D : promesses ou futur opérationnel ?

Avec la fabrication additive il est possible de générer des formes complexes, organiques et des structures en treillis ou à base de plusieurs matériaux. Sur cette base, l’impression 4D a émergé dès 2013 pour donner « vie » aux objets 3D, exploitant ainsi les techniques de fabrication par ajout de matière et les matériaux dits actifs ou intelligents. Cet article présente l’état de l’art concernant des matériaux actifs et leur réponse aux stimuli en termes de propriétés, formes et fonctionnalités, ainsi que leur interaction avec les procédés de fabrication additive. La démarche permet d’identifier des limites et le potentiel de cette technologie en devenir. L’article discute des verrous scientifiques, techniques et organisationnels à relever pour rendre ce paradigme émergent opérationnel et adoptable par les divers métiers de l’industrie.

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
  • |
  • 28 avr. 2012
  • |
  • Réf : 0870

Intégrer des biopolymères ou des polymères biodégradables

La diminution de la ressource fossile, non renouvelable, ainsi que la forte augmentation du prix du baril de pétrole ont poussé le développement d’une nouvelle génération de matériaux plus respectueux de l’environnement : les biopolymères et les polymères biodégradables. Ces matériaux peuvent être classés selon deux critères principaux : leur origine renouvelable et/ou leur caractère biodégradable. Le challenge de la communication sur ces matériaux est de distinguer au mieux les aspects origine et fin de vie (issus de ressources renouvelables et compostables) actuellement trop souvent mal interprétés. L’industriel désireux d’incorporer ce type de matière doit prendre en compte une démarche globale que nous allons tenter d’établir dans cette fiche.

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !


INSCRIVEZ-VOUS AUX NEWSLETTERS GRATUITES !