Les matériaux intelligents

Les matériaux intelligents
Né au début des années 80 de travaux menés en grande partie aux Etats-Unis dans
le domaine de l’aérospatiale, le matériau intelligent est un matériau qui, en
opposition à un objet naturel ou plastique dont les caractéristiques dépendent de la
matière qui le constitue, comporte une fonction qui lui est propre. Elle s’inscrit
alors dans la forme et la matière même.
Réagissant à des stimulations extérieures telles que des variations de température,
des contraintes mécaniques ou un champ électrique, il peut spontanément modifier
ses propriétés physiques comme sa forme, sa couleur ou sa viscosité. Il peut se
comporter comme un capteur en détectant des signaux, un actionneur (effectuer
une action sur son environnement) ou bien stocker, comparer et traiter des
informations. Il devient sensible, adaptif et évolutif. Ces caractéristiques
révolutionnaires peuvent trouver de nombreuses applications. On peut ainsi
distinguer 3 grandes catégories de matériaux intelligents :
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Les matériaux piézo-électriques : ils génèrent une tension électrique
lorsqu'ils subissent une contrainte ou inversement une tension peut générer
une contrainte. Le matériau piézo-électrique le plus connu est le cristal quartz
utilisé en horlogerie.
Les matériaux magnétostrictifs : ils se déforment sous l'action d'un champ
magnétique.
Les alliages à mémoire de forme : ces alliages subissent une
transformation réversible suite à un changement de température.
Cette liste n’étant pas exhaustive, on peut également citer les fluides électro
rhéologiques qui se rigidifient sous l’action d’un champ électrique, les polymères
conducteurs ou encore les matériaux thermo chromes dont la couleur varie selon la
température.
Quelques exemples d’applications :
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Textiles thermo-régulant, changement de couleurs en fonction de la
température, des contraintes mécaniques, électriques ou de l’état émotionnel
Les muscles artificiels
La miniaturisation des disques durs
Augmentation des performances énergétiques (façades intelligentes, matériau
à changement de phase)
Aujourd’hui de nombreuses voies d’applications nouvelles restent à explorer notamment dans
le domaine médical ou de l’informatique en s’inspirant des systèmes vivants et des modèles
biologiques.
Variation de couleur sous l’application
d’une contrainte mécanique
Miniaturisation des disques durs (Toshiba)
Utilisation de capsules microscopiques contenant un
matériau à changement de phase
Mémoire de forme et cicatrisation des
matériaux
Bibliographie :
Planète AMF
http://membres.multimania.fr/planeteamf/
Les matériaux intelligents, conférence UTLS, CNAM, Joël de Rosnay, 2000
Domotique et confort : un état des lieux, mémoire de 3ème cycle, Arthur Gential, 2000