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Les propriétés d’un matériau sont déterminées par sa composition précise, laquelle est modifiable... C’est précisément l’objet de la recherche sur les matériaux.
Le bois n’a rien à voir avec la roche laquelle n’a rien à voir avec la terre : chaque matériau est doté de propriétés différentes et chacun a ses propres caractéristiques. Mais plastique ne rime pas nécessairement toujours avec plastique, ni caoutchouc avec caoutchouc. Les propriétés d’un matériau sont déterminées par sa composition précise, laquelle est modifiable... C’est précisément l’objet de la recherche sur les matériaux.
Les senseurs « high tech », les implants dentaires, les colles puissantes qu’elles pourraient servir à encoller des avions ou encore les vêtements qui produisent en toute autonomie le courant électrique pour le fonctionnement d’un lecteur MP3 : tous sont le résultat de la recherche sur les matériaux.
Développer de nouveaux matériaux en fonction des besoins
Tantôt ce sont des propriétés particulières qu’exigera un client, comme par exemple la société X qui a besoin de sachets particulièrement résistants et à la fois biodégradables, tantôt ce sont les chercheurs qui ont procédé à leurs propres développements pour lesquels l’on cherchera ensuite des applications.
Pour ce faire, il est fréquent de passer d’abord par des tests et des simulations sur ordinateur. Le CRP-Henri Tudor peut même compter sur sa propre unité de modélisation et de simulation dans le département de recherche sur les matériaux.
« Les simulations digitales sont une méthode performante et attractive pour glaner des informations sur un matériau ou un processus lorsque des expériences pratiques s’avèrent tout bonnement impossibles, » explique le Dr. Salim Belouettar dont l’équipe développe entre autres des matériaux visant à réduire les vibrations et le bruit.
Au CRP-Gabriel Lippmann, l’on pratique également la recherche sur les matériaux sous la direction du Dr. Tom Wirtz, par exemple dans le cadre du projet OWIT dédié à la fabrication de câbles et fibres fonctionnels.
« Smart wires » : une technologie avec de nombreux domaines d’application
Les dénommés « smart wires » présentent de nombreux domaines d’application : dans l‘industrie textile, ils servent à la fabrication de vêtements producteurs d’électricité ; pour la fabrication de pneumatiques, les câbles équipés d’une protection anticorrosion intégrée sont demandés. Un câble particulièrement résistant et durable se prête parfaitement à la découpe de matériaux durs.
Dans le passé, de tels câbles étaient fabriqués directement à partir du matériau qui fournissait lui-même les propriétés demandées. Selon Wirtz, cette pratique s’avère d’abord très coûteuse la plupart du temps et ensuite, il est souvent compliqué de donner la forme d’un câble à ces matériaux.
Son équipe a travaillé sur une méthode spéciale de revêtement pour les câbles en acier ou en cuivre ; les propriétés souhaitées sont censées être transmises par le matériau utilisé en surface à lui seul.
De la science à l‘industrie
L’idée de base fonctionne. Lors de la prochaine étape, il s’agit à présent de tester la procédure à l’échelle industrielle : peut-on produire des centaines ou même des kilomètres de câbles aussi rapidement qu’économiquement ?
Ce n’est qu’à partir de ce moment qu’il sera possible d’utiliser ces enseignements dans l’industrie, laquelle éprouverait de grosses difficultés à rester compétitive en l’absence de ces nouveaux développements. A Luxembourg, plusieurs grandes entreprises travaillent en étroite collaboration avec les institutions publiques.
Bien que les entreprises s’occupent également de développement en interne, la recherche publique peut plus aisément poursuivre l’expérimentation de nouvelles idées sans être soumise à une obligation de réussite immédiate.
