Les matériaux intelligents sont des matériaux qui ont la capacité de réagir de manière autonome à leur environnement. Ils peuvent être programmés pour changer de forme ou de propriété en réponse à des stimuli externes tels que la température, la pression, l’humidité ou la lumière.
L’histoire des matériaux intelligents remonte aux années 1960, lorsque les scientifiques ont commencé à étudier les matériaux qui changeaient de forme en réponse à des stimuli externes. Depuis, de nombreux progrès ont été réalisés dans ce domaine, grâce notamment aux avancées de la recherche en nanotechnologie et en ingénierie des matériaux.
Il existe plusieurs types de matériaux intelligents, qui peuvent être classés selon le type de stimuli auquel ils réagissent :
Les matériaux chimio-sensibles : qui réagissent à des changements de pH ou de concentration chimique
Les matériaux intelligents ont le potentiel de révolutionner de nombreux secteurs de l’industrie grâce à leur capacité de réagir de manière autonome à leur environnement. Voici quelques exemples de potentielles utilisations des matériaux intelligents dans l’industrie :
1. Automobile : Les matériaux intelligents pourraient être utilisés pour fabriquer différentes pièces de véhicules innovantes, jouant sur différents aspects de durabilité, de sécurité, de confort etc… Il est ainsi possible d’envisager des freins plus performants, utilisant des matériaux intelligents pour améliorer la friction et la résistance à la chaleur (comme des matériaux en céramique, particulièrement adaptés à cet usage) ou encore des carrosseries de voiture plus résistantes et légères à base de carbone-kevlar, qui s’adaptent automatiquement à la température extérieure pour offrir une meilleure isolation thermique.
2. Aérospatiale : Ces matériaux auraient une utilisation dans la fabrication de pièces d’aéronefs qui s’adaptent automatiquement aux conditions climatiques et aux contraintes mécaniques, offrant ainsi une meilleure sécurité et une plus grande durée de vie. Leur utilisation peut se retrouver dans les structures des aéronefs, comme des matériaux en fibre de carbone utilisés dans les aéronefs pour augmenter la résistance de la structure tout en réduisant son poids, ou encore dans les revêtements comme la céramique, particulièrement efficace afin de protéger les engins contre la chaleur et les radiations solaires.
3. Électronique : L’utilisation de matériaux intelligents intéressants dans la fabrication de batteries qui se rechargent plus rapidement grâce à des matériaux qui augmentent leur capacité de stockage d’énergie. Cela serait possible grâce à l’utilisation de nanomatériaux augmentant la surface de contact des batteries, de matériaux superconducteurs permettant l’amélioration de la conductivité ou encore de matériaux à base de graphènes présentant une excellente conductivité.
4. Biotechnologies : Les matériaux intelligents pourraient être utilisés pour fabriquer des implants médicaux qui s’ajustent automatiquement en fonction de l’état de santé du patient, ou des dispositifs de diagnostic qui s’ajustent automatiquement en fonction de la situation clinique.
Les matériaux intelligents peuvent trouver des applications quasi-illimitées dans de nombreux secteurs non évoqués ici, comme l’industrie de la construction et du BTP par exemple, en améliorant la résistance des structures ou une meilleure isolation. Néanmoins, ces utilisations impliquent par conséquent une multitude de nouvelles données matériaux résultant de tests sur l’état du matériau, la modification de l’environnement, etc… Ces données doivent ainsi être traitées, analysées et capitalisées afin de tirer au mieux parti de ces matériaux dits intelligents.
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