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Un matériau composite imprimé en 3D pour des éoliennes plus performantes

Rémy Demichelis
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Un matériau composite imprimé en 3D pour des éoliennes plus performantes

Les fibres de carbone apparaissent en noir dans la structure en nid d'abeille.

© Wyss / Harvard / Courtesy of Brett G. Compton, Harvard University

Actuellement, les pales d’éoliennes sont souvent construites en bois de balsa. Le Wyss Institute d’Harvard a publié en juin une recherche sur un nouveau type de matériau ayant les mêmes propriétés que cette essence de bois, et pouvant être imprimé en 3D. Il s’agit de polyépoxyde à renfort de fibres de carbone structuré en nid-d’abeilles.

« Le bois de balsa a une architecture cellulaire qui minimise son poids, étant donné qu’il y a beaucoup d’espace vide et que seuls les murs des cellules portent la charge. Il est donc très rigide et robuste », explique Jennifer A. Lewis, professeure d’ingénierie au Wyss Institute d’Harvard. « Nous avons emprunté et imité cette structure dans un matériau composite ».

Mais contrairement à la structure du bois de balsa qui comporte des irrégularités, celle du nouveau produit est toujours la même. Cela permet une optimisation de l’utilisation des pales d’éoliennes, et donc un gain d'efficacité. Certaines d’entre elles pouvant actuellement atteindre 75 mètres (presque l’envergure d’un Airbus A380), ce nouveau procédé pourrait mettre fin à cette course au gigantisme.

Des applications sont également envisageables sur les voitures, pour alléger les véhicules et réduire la consommation de carburant.

La grande nouveauté, c’est aussi de ne plus utiliser l’impression 3D avec des thermoplastiques ou des résines UV, mais du polyépoxyde, matériau que l'on retrouve plus fréquemment dans les applications industrielles. Celui développé par le Wyss Institute serait 10 à 20 fois plus rigide que les autres polymères pour imprimantes 3D et deux fois plus résistant que les autres matériaux composites imprimés jusqu’à présent.

La présentation en vidéo :

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