Imaginez des pales d’éoliennes qui changent de forme pour obtenir le plus d’efficacité à des vitesses de vent variables, ou des ailes d’avion qui se plient et modifient leur propre forme sans gouvernails hydrauliques et ailerons. Ce sont deux utilisations potentielles d’un matériau en fibre de carbone dévoilées par des chercheurs en Suède.
Capable de changer de forme à l’aide d’impulsions électroniques, le potentiel du nouveau composite en fibre de carbone à changement de forme a été démontré par des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology, dans une étude de preuve de concept publiée récemment par les Actes de la National Academy of Sciences des États-Unis d’Amérique (PNAS).
Le co-auteur Daniel Zenkert dit que le matériau présente toutes les propriétés avantageuses du matériau à changement de forme, sans les inconvénients qui ont empêché d’autres travaux de développement de prendre leur envol, tels que le poids et la rigidité mécanique insuffisante.
«Nous avons développé un concept entièrement nouveau», explique Zenkert. «Il est léger, plus rigide que l’aluminium et le matériau change de forme à l’aide du courant électrique.» Le matériau est capable de produire de grandes déformations et de les maintenir sans puissance supplémentaire, bien qu’à de faibles taux, dit-il.
Le composite se compose de trois couches – dont deux sont des fibres de carbone commerciales dopées avec des ions lithium de chaque côté d’un séparateur mince. Lorsque les couches de fibres de carbone ont chacune une répartition égale des ions, le matériau est droit. À mesure que du courant électrique est ajouté, les ions lithium migrent d’un côté à l’autre, ce qui fait plier le matériau. L’inversion du courant permet au matériau de revenir à un état d’équilibre et de retrouver sa forme précédente non dépliée.
Les chercheurs vont maintenant de l’avant avec d’autres matériaux légers et structurels qui utilisent moins d’énergie pendant leur utilisation, dans le but ultime d’efficacité des ressources et de durabilité.
Source: https://www.kth.se/– 07/05/2020