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L'année vue par Sonia Pignet

C. Martini ; J. M. Péchart ; Imattec

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L'année vue par Sonia Pignet

© D.R.

K 2007 à Düsseldorf en octobre dernier, le JEC Composites Show à Paris en début d'année... Les polymères ont profité d'être sur le devant de la scène pour afficher leurs nouvelles performances.

Les fabricants de thermoplastiques, qu'ils soient de commodités ou techniques, ont présenté en octobre dernier nombre de nouveaux produits à l'occasion du salon K 2007. Borealis a mis en avant l'amélioration de la productivité obtenue avec son polypropylène BJ368MO pour l'emballage alimentaire, DSM et Lanxess ont lancé sur le marché respectivement l'Arnite XG et le PBT Pocan DP BFN 4230, deux plastiques ignifugés sans halogène. BASF a, quant à lui, présenté des polymères semi-cristallins destinés au médical, combinant une bonne résistance chimique à la capacité de supporter des charges mécaniques et à un bon comportement aux frottements.

Du côté des polyamides, il faut noter l'arrivée du Technyl SI (Super Impact) de Rhodia, un polymère à haute résilience qui allie résistance aux chocs et rigidité élevée.

Le secteur des élastomères n'était pas non plus en reste. Les vulcanisables évoluent vers une mise en oeuvre plus aisée et une réduction des rebuts, à l'image des Valmac Ultra de DuPont de Nemours, tandis que les grades hautes performances s'attaquent à de très hautes températures. L'Ellastolan d'Elastogran, filiale de BASF, est un élastomère de polyuréthanne thermoplastique supportant des températures jusqu'à 150 °C, tout en ayant de bonnes propriétés en compression et de résistance aux vibrations ainsi qu'une dureté de 60 Shore A.

Autre tendance qui a apporté son lot d'innovations : les matériaux issus de ressources naturelles. Alors que la société belge Isomatex SA présentait au salon JEC son procédé d'homogénéisation de la composition du basalte pour fabriquer des fibres minérales, le chimiste Clariant annonçait à K 2007 la mise au point d'une gamme d'additifs pour les composites renforcés de fibres naturelles. À cette même occasion, Dow a également sorti un élastomère de polyuréthanne produit à partir d'un polyol d'origine naturelle, et destiné au marché des semelles de chaussures. Un pas de plus pour approvisionner en matériaux les fabricants désireux, ou contraints, de pratiquer l'écoconception.

L'autoréparation des matériaux est très étudiée

Du côté des laboratoires, celui de la Matière molle et chimie (CNRS et École supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris) a fait sensation en février 2008, en publiant ses travaux dans la revue Nature. L'équipe de Ludwik Leibler a, en effet, réussi à mettre au point un caoutchouc capable de s'autoréparer. Après coupure, les surfaces de ce caoutchouc, dit supramoléculaire car constitué de petites molécules d'acides gras susceptibles de s'associer les unes aux autres par des liaisons hydrogène, peuvent se recoller par simple contact. Elles supportent alors de nouvelles déformations (de 100 à 400 %) avant de se rompre à nouveau. Si l'expérience est visuellement impressionnante, elle ouvre aussi la porte à la création de nouveaux matériaux aux propriétés très intéressantes.

Arkema, qui a collaboré à ses recherches, s'en est inspiré pour développer de nouveaux produits. La première application de ces travaux devrait voir le jour l'an prochain ; il s'agira d'un bitume de spécialité. En y incluant un additif du type supramoléculaire, Arkema espère abaisser sa température de chauffe et améliorer sa résistance mécanique tout en facilitant son recyclage.

La propriété d'autoréparation est également très étudiée dans d'autres laboratoires, en particulier pour des applications dans l'aéronautique. Objectif : prolonger la vie des matériaux en faisant en sorte qu'ils réparent tout seuls les fissures. La technologie par microencapsulation d'un agent cicatrisant semble être la voie la plus prometteuse actuellement. Né au début des années 2000 à l'université de l'Illinois (Californie, États-Unis), le concept a fait des émules. En France, une petite société, Catalyse, mène des projets avec des industriels pour exploiter cette technologie. En Grande-Bretagne, c'est une équipe de l'université de Bristol qui travaille avec l'Agence spatiale européenne pour intégrer, dans des matériaux destinés au spatial, des fibres de verre creuses contenant de quoi combler les éventuelles fissures.

La recherche s'intensifie autour du graphène

Enfin, l'année fut également riche dans le domaine des nouveaux matériaux. Industrie et Technologies s'en est bien sûr fait l'écho. Par exemple en présentant les dernières recherches sur les métamatériaux, ces structures dont l'indice de réfraction est négatif. Les travaux en cours, notamment à l'université de Berkeley (Californie, États-Unis), visent à introduire ces matériaux dans le domaine de l'optique, en réalisant tout d'abord des lentilles de très bonne résolution et de très petite taille. Et pourquoi pas, dans le futur, envisager de fabriquer des objets "invisibles" car contournés par la lumière. Les recherches sur ces matériaux, qui ont déjà trouvé des applications dans le domaine des micro-ondes, s'attaquent désormais au contrôle de l'infrarouge.

Ces derniers mois ont également vu s'intensifier des recherches sur le thème du graphène, pour lequel une vaste panoplie d'applications est envisagée : transistors à effet de champ, capteurs chimiques ou encore stockage d'hydrogène. Premier secteur intéressé, l'électronique. L'institut Néel, né en 2007 du regroupement de quatre laboratoires CNRS à Grenoble, travaille en partenariat avec Georgia Tech et maîtrise la fabrication de ce matériau, une structure de carbone en forme de feuille, de l'épaisseur d'un atome.

Dans un futur proche, on devrait aussi beaucoup entendre parler des textiles techniques, avec la création en 2010 du Ceti, le Centre européen des textiles innovants. Implanté dans le nord de la France, il permettra à la filière de multiplier les applications industrielles pour ces matériaux actuellement en plein essor.

- Des thermoplastiques plus performants. - Des polymères à base de ressources naturelles. - De nouvelles propriétés exploitées.

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