Tendances et nouveautés

Notre ambition ici est de donner un rapide tour d'horizon sur les matériaux "intelligents" terme utilisé pour indiquer que ces matériaux rentre en interaction avec leur environnement...

Quels sont les matériaux "intelligents" ?

Nous avons été habitués aux matériaux traditionnels (bois cuir, laine...) et connu la révolution des matières plastiques et des composites. Voici celle des matériaux intelligents capables de changer de forme, de couleur ou de conductivité en fonction de leur environnement. Nous retiendrons ici les matériaux suivants:

• Les alliages à mémoire de forme (changent de forme en fonction de la température),
• les matériaux piézo-électriques (interaction mécanique/électrique),
• les matériaux magnétostrictifs (interaction mécanique/magnétique)
• les matériaux électrorhéologiques (changement de phase sous l'effet d'un champs électrique)
• les matériaux photoelectriques (interraction lumière/électrique)

en savoir plus cliquer ici :"les matériaux intelligents"

Quelles applications pour le bâtiment ?

nous avons retenu ici 3 types d'applications, parmi les plus utilisées

Exemples d' applications piézoélectriques

Un capteur piézo-électrique pourra détecter des défauts localisés, comme des fissures, des trous ou des impacts. Une fracture va générer en effet un bruit ou des vibrations capables d'être analysés par le capteur. Des fibres de carbone en se brisant, vont modifier la résistance du circuit électrique qu'ils constituent. En voici une application : le " ciment intelligent " Ce ciment est doté d'une sorte de " système nerveux " qui lui permet de détecter des changements internes et de transmettre des informations à l'extérieur. Avec ce type de ciment on peut construire des ponts ou des barrages capables d'avertir les ingénieurs des zones de fragilisation aux endroits même où des fissures ou des fractures peuvent apparaître. Soumis à des stress divers, poids, vibrations, gel, tremblements de terre, les constructions en ciment peuvent céder brutalement sans qu'aucun signe n'ait pu être détecté au cours de visites préventives

Les vitrages « intelligents »

le domaine des vitrages isolants, sous l'impulsion de la demande, on obtient aujourd'hui des performances exceptionnelles en utilisant des couches invisibles mais réfléchissantes au rayonnement énergétique (peu émissives) et des gaz. Les coefficients de transmission thermique des vitrages sont alors divisés par deux.

Et Si les vitrages devenaient actifs ? Si leur transparence pouvait varier, être commandée en fonction des besoins ?

La propriété de base des matériaux à transparence variable est de présenter une modification importante de leurs propriétés optiques en réponse à un changement d'intensité lumineuse ou de composition spectrale, à une variation de température, à un champ électrique ou à une injection de charges électriques. Les matériaux "photochromes" voient leurs propriétés optiques changer quand ils sont exposés à la lumière. Ils reviennent à l'état initial quand l'exposition s'arrête. Les propriétés optiques des matériaux "thermochromes" changent quand la température augmente et ils retrouvent leur état Initial lors du refroidissement.

« la baie vitrée du salon du XXIe siècle sera en verre «électrochrome». Une simple pression sur un interrupteur électrique suffira à la faire changer d'opacité (on «éteindra» la vitre au lieu de tirer les rideaux) et elle sera extrêmement isolante, grâce à l'introduction d'un «aérogel de silice». Les Bureaux d'études de Saint-Gobain planchent déjà sur cette merveille. Notre future villa abritera encore des bouches de chauffage en plastique à mémoire, qui s'ouvriront ou se fermeront toutes seules en fonction des variations de la température, et le tissu de ses canapés sera antipoussière ».

un site que nous conseillons , celui de Saint Gobain cliquer ici : "saint gobain:les matériaux intelligents"

Les matériaux photoélectriques

sans doute le domaine qui connait la plus forte croissanceet les applications les plus variées (PMT, cellule photovoltaîque,..)

Effet photoélectrique externe: un tube photomultiplicateur (PMT en anglais) est une application directe de cet effet. L'électron créé par le rayonnement incident est ensuite multiplié (d'où le nom) grâce à un système de dynodes, à voltage progressif

Effet photoélectrique interne: il se déroule dans un semiconducteur. C'est l'excitation d'un électron dans la bande de conduction qui donne en général lieu à un courant. Celui-ci peut être mesuré pour servir de détecteurs (photodiode, cellule photoélectrique) ou récolté pour fournir de l'électricité (cellule photovoltaïque)