La mise au point de nouveaux procédés et (multi)matériaux architecturés

Le développement de procédés originaux doit permettre l’obtention de matériaux plus performants. Ainsi, la difficulté de mise en œuvre des polymères ultra haute masses (qui leur donne d’excellentes propriétés), ou de polymères dont veut on conserver la cristallinité native, peut être contourné par l’utilisation de procédé de type «poudre ». Le laboratoire, en partenariat avec le LAMCOS, a acquis en 2014 un équipement qui permet de projeter à hautes vitesses et dans une enceinte à température contrôlée des particules sur un substrat (1 brevet). Une thèse consacrée à ce procédé a permis d’établir les paramètres clés pour la mise en œuvre de revêtements polymère sur des substrats métalliques. 

Le procédé Gleeble est également intéressant et permet de réaliser dans une enceinte de plusieurs centimètres des chauffes rapides par effet joules fortement anisothermes. En dispersant des charges nanotubes de carbones dans une poudre UHMWPE, on obtient ainsi des matériaux très performants. Comme tout procédé utilisant les poudres, ces deux exemples permettent de concevoir des matériaux architecturés dans lesquels l’organisation spatiale de leurs phases peut être controlée. Dans le domaine des élastomères, l’architecturation de la réticulation peut être obtenue via l’application spatialement sélective de rayonnement UV sur le mélange d’oligomères, qui a pour effet de modifier les cinétiques de réticulation. 

Ce procédé, mis en oeuvre dans la thèse d’A. Stricher (ANR Samba, en collaboration avec l'IMP) a fait l’objet d’un dépôt de brevet en 2016.  Il a été mis à profit dans le projet Carnot (I@L) Mhyriam (en collaboration avec le LVA) pour le développement de matériaux sandwichs aluminium/silicone/aluminium dans lesquels le contrôle spatial de la réticulation du silicone permet d’améliorer la dissipation des ondes mécaniques dans le sandwich.