14/03/2011 - Nouveaux matériaux intelligents pour les produits de haute technologie.

Menéame

Ils peuvent rapidement augmenter leur dureté, leur viscosité ou leur aquosité. Ingénieurs et chercheurs de onze instituts spécialisés qui composent l’organisation allemande Fraunhofer-Gesellschaft ont uni leurs efforts pour développer une nouvelle gamme de matériaux intelligents, capables d’adapter leurs propres conditions physiques à différentes situations plus rapidement. Les progrès seraient particulièrement utiles dans l’industrie automobile, l’ingénierie mécanique et l’électronique. Pour Pablo Javier Piacente.

La Fraunhofer Adaptronics Alliance, composée de spécialistes de onze instituts de recherche faisant partie de FraunhofER-Gesellschaft, a progressé dans le développement d’une nouvelle génération de matériaux intelligents, qui peuvent rapidement modifier des conditions telles que leur dureté, leur viscosité ou leur aguosité pour s’adapter à un contexte changeant. Des secteurs tels que l’électronique, la mécanique et l’industrie automobile pourraient bénéficier de ces nouveaux matériaux.

La possibilité de disposer de matériaux flexibles et indépendants dans leur fonctionnement, qui peuvent s’adapter à des conditions changeantes à grande vitesse, semble de plus en plus proche de devenir une réalité quotidienne. C’est ce qu’attestent les recherches menées par des ingénieurs et des scientifiques de Fraunhofer-Gesellschaft.

Le travail sera présenté sur un stand de la Foire de Hanovre en avril, et a mérité des articles dans divers médias spécialisés, comme par exemple Physorg.com et Science Daily. Ces matériaux intelligents auraient une large gamme d’applications, notamment dans le domaine de l’électronique et des applications automobiles.

Par exemple, de nouveaux matériaux intelligents pourraient réduire les effets des vibrations sonores nocives qui se produisent à l’intérieur d’un véhicule lors d’un voyage sur route, ce qui permettrait d’augmenter le confort et la sécurité pendant le trajet. Pour cela, on utilise des matériaux piézocéramiques.

Grâce à ces matériaux, les vibrations sonores sont amorties et neutralisées. Ce système est actuellement testé dans une voiture de tourisme de luxe, avec des éléments piézocéramiques entre le châssis et une structure métallique spécifique. Les composants en caoutchouc sont généralement utilisés à cette fin, mais l’absorption des vibrations acoustiques n’est pas l’idéal.

En conséquence, les vibrations sont audibles à l’intérieur de la voiture sous forme de bruit. Les éléments pyzocéramiques, au contraire, sont des dispositifs oxydants transducteurs d’énergie, qui sont contrôlés électroniquement pour contrer et neutraliser ces vibrations ennuyeuses. Le résultat est un voyage plus calme et plus sûr.

Dans un autre projet de l’Alliance Fraunhofer Adaptronics, les chercheurs développent ces innovations dans un sens différent. Dans ce cas, les composants pyzocéramiques transforment les oscillations et vibrations acoustiques en une structure (spécifiquement en ponts à haut trafic) en énergie électrique.

Cette énergie peut être utilisée pour alimenter de petits capteurs, capables de surveiller l’état du pont et de notifier à un centre de contrôle tout type de dommages dans la structure. Cependant, la recherche ne se concentre pas seulement sur les dispositifs pyzocéramiques comme des matériaux intelligents.

Nouvelles approches des matériaux intelligents

Un autre matériau intéressant les chercheurs de Fraunhofer-Gesellschaft est ce qu’on appelle les fluides magnétoréologiques. Ces fluides contiennent des particules minuscules qui s’unissent, formant des chaînes fixes dans un champ magnétique. En fonction de l’intensité du champ, ils peuvent rendre le liquide solidifié, visqueux ou aqueuse.

Les ingénieurs allemands ont utilisé ces fluides magnétoréologiques pour développer un embrayage de sécurité pour machines, qui peut être utilisé dans les véhicules ou les fraiseuses. Pendant l’opération, le liquide se solidifie. Dans cet état, on crée un lien solide entre l’axe moteur et la tête de coupe. Lorsque vous activez un bouton d’arrêt d’urgence, le champ magnétique est coupé.

À ce moment-là, la substance retourne à son état liquide et le lien entre l’axe propulseur et la tête de coupe est éliminé, permettant ainsi à l’axe de tourner librement et à la tête de coupure de s’arrêter. D’autres solutions intéressantes vont de l’ingénierie mécanique au marché des biens de consommation.

Les spécialistes de différentes disciplines qui travaillent ensemble à la Fraunhofer Adaptronics Alliance, y compris les développeurs de matériaux, les experts en mécanique structurelle, les spécialistes en électronique et les ingénieurs en systèmes, entre autres, pensent que des produits supplémentaires basés sur des matériaux intelligents pourraient être mis sur le marché au cours des deux prochaines années.

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