les breves innovation n° 104

GROUPE FRANÇAIS D'ÉTUDES ET D'APPLICATIONS DES POLYMÈRES
Octobre 2014
LES BREVES INNOVATION N° 104
Informations rassemblées et compilées par A. Momtaz
1. Nouveaux PRODUITS, nouveaux Matériaux
Grimper sur les murs comme un gecko
2. Techniques de synthèse: matières premières, procédés, outils
Polyéthylène, une synthèse propre
An efficient catalytic process converts sugary biomass into a
renewable feedstock for polymer production
3. Techniques de MISE en ŒUVRE et ADDITIFS de formulation
La première voiture imprimée en 3D est née !
4. Polymères biosourcés, biopolymères, biocarburant
Un moyen plus facile de transformer les déchets de plantes en
plastique
Acide acrylique biosourcé : BASF, Novozymes et Cargill proches du
stade industriel
Bridgestone va produire du caoutchouc naturel en Arizona
Faurecia développe le bio-sourcé autour du chanvre
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Octobre 2014
Quelques biomatériaux
5. APPLICATIONS des Polymères
a. Systèmes intelligents
Des polymères intelligents pour la microrobotique
Nouvelle membrane pour la filtration de l'eau développée à NTU
Trois matériaux intelligents
b. Polymères pour l’électronique
Researchers develop a cost-effective way to bond polyimide to glass
for flexible OLED production
En bref : 30.000h de longévité pour un panneau OLED - Le verre le plus
fin du monde
Arkema, CEA and Arjowiggins Creative Papers collaborative
innovation
c. Revêtement de surface
R.A.S.
d.
Energie
Les panneaux solaires bientôt transparents ?
Electrically conductive plastics promising for batteries, solar cells
Un nouveau type de batterie lithium-soufre
e. Transport
Des roues de vélo avec une suspension intégrée
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Octobre 2014
f. Bâtiment
R.A.S.
g. Textile
Ce tissu permettra aux robots mous de ramper comme des chenilles
Des mini-cellules solaires à usage textile développées par des
chercheurs coréens
h. Médical, santé
Polymère spongieux pour os iiiractures
Cancer treatment based on PLGA microparticles
Polymeric Scaffold Recreates Bladder Tissue
6. Techniques d’ANALYSE de calcul et de CARACTERISATION, études
TOXICOLOGIQUES
R.A.S.
7. RECYCLAGE, ENVIRONNEMENT, REGLEMENTATIONS
Goodyear recycle des cendres de déchets de riz dans les pneumatiques
8. Enseignement et Recherche
Le graphène gagne un nouveau centre
9. ECHOS de l'INDUSTRIE
Le marché des matières plastiques est toujours en croissance
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Octobre 2014
GROUPE FRANÇAIS D'ÉTUDES ET D'APPLICATIONS DES POLYMÈRES
Octobre 2014
LES BREVES INNOVATION N° 104
Informations rassemblées et compilées par A. Momtaz
1. Nouveaux PRODUITS, nouveaux MATERIAUX
Grimper sur les murs comme un gecko
Un homme de 100 kg avec une charge de 22 kg a pu grimper sur une surface verticale
avec des patins d'escalade sur le modèle des pattes du gecko.
En 2012, les chercheurs de la Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency)
avaient développé un adhésif repositionnable sur le modèle des pattes du gecko, adhésif
appelé Geckskin à base de polydiméthylsiloxane.
Rappelons que le gecko peut adhérer sur les surfaces les plus lisses et s'en détacher
facilement pour avancer. Ces phénomènes sont dus aux forces de Van Der Waals entre
les molécules de la surface et celles des pattes de l'animal. Ces forces sont suffisantes
grâce à la structure particulière des doigts du gecko, garnis de petits poils appelés setae
de 100 µm de long et quelques µm de large, contenant chacun à son extrémité des
centaines de structures plus petites, les spatules de 200 nm de diamètre.
Les recherches se sont poursuivies dans le cadre du
programme Z-Man et l'Agence vient d'annoncer avoir conçu,
sur le même modèle du gecko, des patins d'escalade qui, il y
a quelques mois, ont pu maintenir et de faire progresser sur
une surface verticale un homme de 100 kg avec une charge
de 22 kg sans colle ni crochets.
Le fait que l’adhésif utilisé permette de coller et de décoller
les patins sans difficulté et à de nombreuses reprises ouvre
des perspectives pour l’industrie.
Source : Sirris (03-10-2014), http://www.darpa.mil
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Voir aussi :
Techniline 06.07.12 - Un adhésif inspiré du gecko
Techniline 04.07.14 - Un système adhésif sur le modèle du gecko
2. Techniques de synthèse: matières premières, procédés, outils
Polyéthylène, une synthèse propre
Une étude, menée par l'Institut de Chimie des composés organo-métalliques du Conseil
national des recherches (CNR-ICCOM), a permis la mise au point une méthode pour
synthétiser de grandes quantités de polyéthylène (Pe) hautement cristallin, à une haute
densité et à température ambiante, avec la seule utilisation de la pression et de la
photoactivation, sans avoir recours à l'utilisation d'autres produits chimiques (solvants,
catalyseurs et initiateurs de radicaux). Cette technique offre des avantages aussi bien en
termes économiques (élimination des coûts d'élimination, de développement, de
synthèse et de régénération des catalyseurs et des solvants) qu'en termes de réduction
de l'impact environnemental. Les résultats de la recherche sont publiés dans
"Macromolecular Rapid Communications".
Réacteur Pe
Crédits : ICCOM CNR
Le polyéthylène est un des polymères les plus produits dans le monde et ses
applications vont des matières plastiques pour l'emballage aux matériaux high-tech
pour les implants médicaux.
"En dépit de la composition chimique élémentaire simple, il existe de nombreuses
variétés de Pe, dont les propriétés changent en fonction de la structure moléculaire des
chaînes qui le composent", explique Matteo Ceppatelli, chercheur à l'ICCOM-CNR. "Les
chaînes linéaires et non ramifiées, comme celles qui sont obtenues avec la méthode de
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synthèse proposée dans la présente étude, donnent lieu à un emballage compact, avec
formation d'une structure cristalline ordonnée et à haute densité. En termes de
propriétés mécaniques, la longueur des chaînes et la cristallinité de l'échantillon
déterminent la résistance de la structure. Pour cette raison, le polyéthylène à haute
densité (Hdpe, High Density Poly-Ethylene) est l'un des polymères de choix pour la
réalisation de matériaux soumis à l'usure, qui nécessitent une longue durée de vie, tels
que les prothèses médicales."
L'étude a été menée principalement au Lens (European Laboratory for Non-Linear
Spectroscopy) en collaboration avec l'Université de Florence et avec le soutien de
Stryker Orthopaedics, Laserlab-Europe (UE-FP7 284464) et le Ministère de l'Education,
de l'Université et de la Recherche italien.
Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76840.htm
An efficient catalytic process converts sugary biomass into a
renewable feedstock for polymer production
An efficient catalytic process converts sugary biomass into a renewable feedstock for
polymer production
The environmental impact of synthesizing adipic acid, an important precursor of nylon
polymers, can be dramatically reduced by a chemical technique developed by Yugen
Zhang and co-workers from the A*STAR Institute of Bioengineering and
Nanotechnology.
The researchers found that an oxygen–rhenium catalyst complex transforms bio-based
compounds derived from straw waste and other agricultural material into adipic acid
with higher yields and lower emissions than conventional processes.
Lire la suite: http://phys.org/news/2014-10-efficient-catalytic-sugary-biomassrenewable.html
3. Techniques de MISE en ŒUVRE et ADDITIFS de formulation
La première voiture imprimée en 3D est née !
Elle s’appelle Strati … et a vu le jour après 44 heures
d’impression et 2 jours d’assemblage à Chicago lors de
l’International Manufacturing Technology Show, l’un des
plus grands salons industriels au monde.
Cette première mondiale est l’œuvre de l’entreprise américaine, Local Motors, petit
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constructeur automobile de la ville de Chandler, en Arizona, spécialisé dans la
conception et la vente de véhicules innovants qui repose sur la co-création et le
microfactoring.
C’est ainsi qu’en mai dernier Local Motors a lancé un concours pour le design du Strati.
La communauté internationale a envoyé 200 idées et c’est celle de l’italien Michele Anoe
qui a été retenue et concrétisée à peine 4 mois après le lancement du concours !
Le Strati est composé de 40 éléments (versus 20 000 pièces pour une voiture classique),
imprimés entre 80 et 87% à partir d’ ABS et entre 13 et 20% de fibre de carbone. Ils ont
été ensuite assemblés avec d’autres pièces conçues de manière traditionnelle, comme les
roues, les suspensions, ou encore le moteur.
Ce petit buggy électrique biplace peut atteindre la vitesse de 65 km/h et dispose d’une
autonomie de 120 kms. La Strati a même roulé prouvant que le véhicule était
parfaitement opérationnel.
Le constructeur envisage même d’imprimer de petites séries de cette voiture d’ici à la fin
de l’année pour un tarif démarrant aux alentours de 14 000 €
Source: http://www.plastic-lemag.com/en-bref/la-premiere-voiture-imprimee-en-3dest-nee
4. Polymères biosourcés, biopolymères, biocarburants
Un moyen plus facile de transformer les déchets de plantes en
plastique
Une nouvelle façon de transformer les déchets de légumes directement en bioplastique
pourrait rendre cette matière plus respectueuse de l'environnement.
Crédits : Gravicapa
Les bioplastiques actuels sont produits en utilisant des
plantes pour créer des courtes molécules appelées
monomères. Ces dernières se lient entre elles pour créer
des molécules de polymères longs qui composent le
plastique. Bien que le matériau résultant soit
généralement biodégradable, ce qui en fait une
alternative plus écologique au plastique ordinaire, la
façon dont il est produit a fait l'objet de critiques.
Produire du bioplastique nécessite plusieurs étapes plus
gourmandes en énergie, et utilisant souvent des
matières premières qui pourraient être utilisées pour
l'alimentation, comme le maïs ou les pommes de terre,
explique Ilker Bayer de l'Institut Italien de Technologie
de Gênes.
Bayer et ses collaborateurs ont fait des recherches sur le processus de production de la
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cellophane, qui consiste à immerger la cellulose, la matière qui compose les parois
cellulaires de la plante, dans divers bains acides et alcalins. Ils ont découvert que la
dissolution de la cellulose du chanvre et du coton dans de l'acide trifluoroacétique, un
produit chimique commun, la convertit directement à partir de sa forme cristalline
naturelle en une forme amorphe appropriée pour le moulage en matière plastique sans
avoir recours à des traitements supplémentaires.
Ensuite, ils ont testé le processus sur des déchets de légumes, y compris des gousses de
riz, cacao et des tiges d'épinards et de persil d'une société italienne réduit en poudre les
légumes pour les utiliser dans des boissons végétales et des pâtes colorées. "Ce sont des
parties des plantes que nous ne mangeons pas", explique Bayer. Elles pourraient
facilement être converties en bioplastiques, avec des propriétés différentes en fonction
de la matière de départ: caoutchouteux pour les épinards, plus ferme pour les coques de
riz.
Ces nouveaux matériaux ont des propriétés différentes en termes de rigidité et
extensibilité par rapport aux bioplastiques et plastiques classiques existants. Ils peuvent
également hériter des propriétés de la plante d'origine, ce qui signifie que le plastique de
persil pourrait avoir des propriétés antioxydantes, et le plastique de cannelle pourrait
être antibactérien.
Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76841.htm
Acide acrylique biosourcé : BASF, Novozymes et Cargill proches du
stade industriel
Le projet d’acide acrylique biosourcé initié par Cargill et Novozymes dès 2008, auquel
s’est associé BASF en 2012 tient ses promesses. Les trois partenaires viennent
d’annoncer leur intention de passer à échelle industrielle. Le projet avait déjà fait ses
preuve à l’échelle pilote pour la production de l’acide 3-hydroxypropionique (3-HP)
biosourcé, un des précurseurs de l’acide acrylique. Désormais, BASF, Novozymes et
Cargill ont réussi à convertir cet acide 3-HP biosourcé en acide acrylique cristallisé puis
à l’utiliser pour la production de polymères super-absorbants. A noter que cette voie est
différente de la technologie actuelle de production d’acide acrylique, qui passe par
l’oxydation de propylène.
« En seulement 18 mois nous avons sélectionné le meilleur procédé pour la conversion
d’acide 3-HP en acide acrylique cristallisé », a déclaré Teressa Szelest, senior viceprésidente de la division Global Hygiene de BASF. « Désormais nous travaillons
intensément pour la mise en place d’une unité pilote intégrée avant le fin de l’année ». Le
défi sera désormais de valider la technologie à l’échelle commerciale. Ceci passera par
l’optimisation des procédés de fermentation et des souches pour ces productions.
Source: http://formule-verte.com/acide-acrylique-biosource-basf-novozymes-et-cargillproches-du-stade-industriel/
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Bridgestone va produire du caoutchouc naturel en Arizona
Le nouveau centre de recherche de Biorubber
de Bridgestone dans l’Arizona
La filiale américaine du pneumaticien Bridgestone
fait un pas de plus vers le développement d’une
source d’approvisionnement locale et durable de
caoutchouc naturel. Elle vient ainsi d’ouvrir son
Biorubber Research Center à Mesa en Arizona, un
centre de recherche qui se consacrera à l’extraction
de caoutchouc naturel (polyisoprène) à partir de
guayule, un arbuste originaire du sud-ouest des
Etats-Unis.
Actuellement, plus de 90 % de l’approvisionnement en caoutchouc naturel dans le
monde provient de l’hévéa cultivé en Asie.
Du caoutchouc à base de guayule
Lors de l’inauguration le 22 septembre, Bridgestone a annoncé qu’il sera en mesure de
proposer des échantillons de caoutchouc de guayule dans les prochains mois. Ce
caoutchouc aurait des qualités presque identiques à celles du caoutchouc naturel récolté
à partir d’hévéa, selon Bridgestone. Il sera ensuite testé dans deux centres techniques de
Bridgestone à Akron, dans Ohio, et à Tokyo, au Japon. Les ingénieurs vont s’atteler à
optimiser les performances du caoutchouc pour la gamme de pneus de Bridgestone tout
en explorant le plein potentiel de pneus de nouvelle génération.
Le centre de recherche emploiera une trentaine de chercheurs et techniciens sur plus de
1500 m2 de superficie. La biomasse proviendra d’une ferme de 110 hectares que le
groupe exploite près d’Eloy toujours en Arizona (Agro Operations Research Farm).
En France, le groupe Michelin est associé à Amyris et, depuis peu, Braskem pour la
production de polyisoprène par voie biotechnologique.
Source: http://formule-verte.com/bridgestone-va-produire-du-caoutchouc-naturel-enarizona/
Faurecia développe le bio-sourcé autour du chanvre
L’équipementier lance au Mondial de
l'automobile une co-entreprise avec une
coopérative agricole produisant du chanvre.
L’objectif est de proposer aux transformateurs
une
matière
première
composée
de
polypropylène renforcé de fibre chanvre qui
permet des allégements de pièces de l’ordre de
25 %.
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La collaboration lancée voici plusieurs années entre l’équipementier automobile
Faurecia et la coopérative agricole Interval, autour des utilisations des fibres de chanvre
pour la réalisation de pièces automobiles allégée, se matérialise par l’annonce au
Mondial de l’automobile d’une co-entreprise baptisée Automotive Performance
Materials (APM).
Celle-ci vise à développer et produire des matières premières bio-sourcées pouvant être
utilisées pour la fabrication de composants automobiles plus légers, notamment dans le
domaine de l’habillage intérieur des véhicules.
Les premières expérimentations menées par l’équipementier montrent par exemple des
gains de masse pouvant atteindre 25 % à performances égales sur des inserts de
panneaux d’habillage de porte, réalisée en polypropylène renforcé de fibres de chanvre.
On retrouve de tels éléments sur les concept-car EoLab de Renault et 208 Hybrid Air de
Peugeot.
Fort de son référencement et de son premier produit en grande série, pour les panneaux
de portes de la Peugeot 308, Faurecia souhaite développer activement son offre auprès
de tous ses clients constructeurs. D’ailleurs, un ingénieur de Faurecia travaillant sur ce
sujet nous a confié que 7 projets sont actuellement en cours de développement avec des
constructeurs automobiles français, européens et mondiaux. Déjà d’actualité en France,
l’activité devrait s’attaquer au marché nord-américain à horizon 2016 et s’exporter vers
l’Asie pour 2018.
« Cet accord constitue une étape majeure dans le développement mondial de la
plasturgie à contenu bio-sourcé. Il permet de poursuivre la dynamique d’allégement et
de développement de produits écologiques proposés aux constructeurs automobiles.
Nous sommes de surcroit fiers d’être en partenariat avec la coopérative agricole
française Interval, qui promeut une filière agricole de qualité et respectueuse de
l’environnement », estime Raphaël Berthoud, directeur général d’APM.
Dans le cadre de cette co-entreprise, Interval récoltera et défibrera le chanvre pour le
fournir à APM, qui se chargera de le transformer et de le mélanger à une résine
thermoplastique, pour en faire une matière injectable : le NafiLean. Les équipementiers
automobiles pourront ensuite transformer cette matière première pour fabriquer des
pièces automobiles.
Mais il ne s’agit que d’une première étape car Faurecia poursuit ses investissements
dans la recherche de matériaux bio-sourcés alliant le respect de l’environnement et
l’indépendance vis-à-vis des produits pétroliers. APM industrialisera prochainement
BioMat, un plastique 100 % bio-sourcé, utilisant des fibres et une résine naturelles
issues de la biomasse, développé avec Mitsubishi Chemical.
Source: http://www.industrie-techno.com/faurecia-developpe-le-bio-source-autour-duchanvre.33255#xtor=EPR-25
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Quelques biomatériaux
Des carrelages en papier, un plastique biodégradable dans des conditions domestiques,
des bioplastiques à partir de déchets de tomates.
Des carreaux décoratifs en papier
Une entreprise canadienne, Dear Human, crée des carreaux de papier pour décorer les
murs. Les carreaux hexagonaux sont moulés sous presse à vide avec du papier recyclé.
Ils peuvent être peints, imprimés et décorés dans toutes sortes de styles. D'autres
formes peuvent aussi être obtenues par moulage ou par sciage. L'épaisseur des
carreaux, 20 mm, apporte au mur un certain relief.
Les propriétés acoustiques des pièces peuvent être améliorées en augmentant leur
densité.
Ces carreaux sont à utiliser dans des locaux qui ne sont pas trop humides.
Un plastique entièrement biodégradable dans des conditions domestiques
La start-up Carbios (FR) développe des technologies pour la valorisation des déchets
plastiques et la production de biopolymères.
La firme a obtenu un matériau plastique entièrement biodégradable dans des conditions
domestiques. Il est produit à partir d’un polymère d’origine fossile et d’une enzyme et se
caractérise par une perte de masse de 50% en 15 jours et une biodégradation complète
en moins de 3 mois. Sur base d'un brevet de Valagro sur lequel elle a une licence
exclusive, elle poursuit le développement de son procédé de biodégradation contrôlée
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des plastiques souples à usage unique, développement basé sur la préservation de
l’activité catalytique des enzymes aux températures de mise en œuvre du plastique
(170°C).
Les applications commerciales sont les produits à usage unique et à courte durée de vie
comme les films de paillage ou l’emballage alimentaire.
Des biopolymères à partir de déchets de tomates
Heinz et Ford étudient le recyclage des déchets de tomates en pièces plastiques pour
l'automobile.
Ford utilise déjà plusieurs biomatériaux dans ses véhicules : consoles renforcées de
fibres de cellulose, carénages électriques contenant des coques de riz, composites à base
de noix de coco, tapis en coton recyclé, coussins en mousse issue de soja…
Depuis près de 2 ans, dans le cadre de sa stratégie de gestion durable et de réduction de
son empreinte environnementale, Ford collabore avec des firmes comme Heinz, CocaCola, Nike et Procter & Gamble pour accélérer le développement de plastiques
biosourcés pour toutes sortes d'applications.
Heinz quant à lui cherche à recycler les déchets de fabrication de son produit phare, le
ketchup : peaux, résidus et graines des 2 millions t de tomates utilisées annuellement.
Heinz et Ford ont signé des accords de partenariat pour développer à partir de fibres de
tomates séchées des matières légères et résistantes pour la fabrication de supports de
câblage ou de poches de stockage dans l'habitacle.
Sources : Sirris (24-10-2014), http://www.dearhuman.ca, Brevet WO 2013/093355,
http://www.carbios.fr, https://media.ford.com
5. APPLICATIONS des Polymères
a. Systèmes intelligents
Des polymères intelligents pour la microrobotique
Des élastomères à mémoire de forme réversible et des muscles artificiels électroactifs
ioniques.
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Des élastomères à mémoire de forme réversible
Les polymères à mémoire sont des matériaux qui ont la propriété de passer d'une forme
A à une forme B sous l'effet d'un stimulus externe comme la chaleur, la pression ou les
ondes électromagnétiques. Ils peuvent être programmés pour créer des formes
complexes comme des nœuds, des spirales ou des origami mais la transformation est
souvent irréversible. Depuis quelques années, on fabrique des polymères à mémoire
réversible mais la gamme n'est pas très large, et souvent, pour passer d'une forme à
l'autre, il faut appliquer des forces mécaniques permanentes.
Une équipe des universités de Caroline du Nord et du Connecticut et du Brookhaven
National Laboratory a développé une méthode pour obtenir des matériaux à mémoire
de forme à partir d'élastomères semi-cristallins dont la transformation ne nécessitent
pas l'application de forces permanentes. L'effet est dû aux interactions entre les
domaines cristallins du polymère et le réseau chimique réticulé : la fusion partielle de
l'échafaudage cristallin assure la mémoire d'une forme temporaire en laissant un
template pour la recristallisation.
La fraction de déformation réversible augmente avec la densité de réticulation jusqu'à
un maximum de 70%, puis elle diminue pour des réticulations plus élevées.
Les chercheurs ont fabriqué des élastomères, les ont enroulés à 60°C puis refroidis à
5°C. Une fois réchauffés à 38°C, les élastomères étirés reprennent spontanément une
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forme de boucle sans intervention mécanique extérieure. Les formes sont
reproductibles, même après de nombreux cycles.
L'équipe s'attache à analyser et à comprendre les mécanismes moléculaires du
processus et ses effets à nano et meso échelle.
Les applications sont envisagées en microrobotique, en chirurgie non invasive, en
packaging.
Des muscles artificiels électroactifs ioniques
Les actuateurs ioniques sont considérés depuis 20 ans comme prometteurs pour la
minirobotique biomimétique, mais jusqu'ici ils n'avaient pas encore atteint des
performances suffisantes.
Des chercheurs de l'Université de Tartu (Estonie) ont développé un polymère ionique
élactroactif (EAP) laminé qui fonctionne en même temps comme un actuateur de flexion
et une supercapacité. Il présente une combinaison de propriétés intéressantes : une
forte déformation induite par une tension électrique, un module de flexion élevé et une
capacité électrique importante par unité de surface.
Ce nouveau matériau dispose des caractéristiques nécessaires dans la robotique souple.
Le laminé est activé par des électrodes au carbone et l'électrolyte est un liquide ionique.
Des couches d'or sont utilisées comme collecteurs. Il a été utilisé pour construire un
robot qui change de forme avec une source d'énergie embarquée.
Le robot à l'échelle du centimètre et qui pèse moins d'un gramme (830 mg) est mu par
un simple actuateur de flexion. Sa locomotion est inspirée de celle de la chenille. Il est
capable de ramper sur une surface lisse à l'air libre, uniquement par ondulation de son
corps, en transportant une charge plus lourde que son propre poids. Il est commandé
par un microprocesseur et dispose d'une batterie au Li embarquée. Le polymère
électroactif sert à la fois d'actionneur et d'élément de structure dont la forme est
programmée en cours de fabrication.
Sources: Sirris (17-10-2014), http://pubs.acs.org, http://onlinelibrary.wiley.com
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Nouvelle membrane pour la filtration de l'eau développée à NTU
La filtration des eaux usées requiert souvent l'utilisation de membranes céramiques ou
polymères, des systèmes relativement chers et qui nécessitent un nettoyage fréquent à
l'aide de produits chimiques onéreux. Les membranes polymères par exemple, doivent
être remplacées tous les deux ou trois ans, ce qui peut être contraignant pour les
industries. Une équipe de la School of Civil and Environmental Engineering (SCEE, [1])
de l'Université Technologique de Nanyang (NTU, [2]) a développé une membrane autonettoyante plus rentable qui devrait au minimum doubler le temps d'utilisation. La
vocation de ce produit est de se développer internationalement et de bénéficier aux
industries chimiques, agro-alimentaires et biomédicales.
Annoncée lors d'une conférence de presse début septembre, cette nouvelle membrane
utilise une nanotechnologie brevetée à base d'oxyde de titane, développée par le
Professeur Associé Darren Sun de la SCEE. Les nanoparticules présentes sur la
membrane réagissent à la lumière, permettant de nettoyer les particules résiduelles
sans besoin d'utiliser des produits chimiques comme l'hydroxyde de sodium. A cause de
la nature des particules d'oxyde de titane, l'eau circule également au travers de la
membrane à une vitesse plus rapide, au moins 10 fois supérieure à celle observée pour
les membranes polymères ou céramiques classiques.
Cette invention est désormais commercialisée par une start-up créée au sein de
l'Université. Agée de deux ans, Nano Sun compte sept employés et a déjà conclu
plusieurs accords dans la région, comme celui signé avec une papeterie à Guangzhou en
Chine. L'entreprise est aussi en contact avec les agences de traitement de l'eau et
industries locales.
[1] School of Civil and Environmental Engineering : http://www.cee.ntu.edu.sg/
[2] Nanyang Technological University : http://www.ntu.edu.sg/
Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76970.htm
Trois matériaux intelligents
Un nouveau polymère thermochrome réversible et haute température, des étiquettes
thermochromes dont la transition est adaptée au marché visé, une peinture qui détecte
les fissures dans le béton.
Un nouveau polymère thermochrome réversible et haute température
A cause de leur structure irrégulière et des faibles interactions moléculaires, le
changement de couleur des polymères thermochromes est généralement lent (1 K/s) et
ces matériaux travaillent dans une gamme de températures étroite (50-90°C pour les
polydiacétylènes par exemple). De plus, ils sont obtenus sous forme de poudres ou de
films ce qui limite leurs applications dans le domaine des textiles intelligents par
exemple.
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Des chercheurs de l'Université Furlan de Shanghai ont développé un polymère qui, au
contraire, peut changer de couleur avec la température en moins d'une seconde et de
manière réversible. Il peut travailler jusqu'à 200°C.
Le polymère est un polydiacétylène avec des chaînes latérales peptides introduites au
cours d'une polymérisation étagée avec un rayonnement UV. Les chaînes peptides sont
stables tandis que les liaisons conjuguées dans la chaîne alkyle connaissent une
transition de forme réversible.
Les peptides stabilisent le diacétylène et permettent aussi à la matière à s'autoassembler en fibres continues. Un apport de chaleur perturbe la coplanarité du
polymère en introduisant plus de mouvement dans les chaînes latérales du
polydiacétylène et ce changement induit une modification dans les longueurs de
conjugaison et de là une perturbation dans les longueurs d'onde qui sont absorbées et
donc un changement de couleur. La température critique de la transition peut être
réglée en faisant varier la longueur des chaînes alkyles dans le polymère.
La présence de peptide localise la rupture et agit comme un stabilisant qui rétablit la
conjugaison et la couleur dès que la source de chaleur est supprimée. La réponse
colorimétrique reste stable même après des dizaines de cycles thermiques.
Le nouveau polymère thermochrome peut être obtenu sous forme de fibres par
extrusion, de membranes par coating, d'hydrogel par moulage.
Les applications d'un tel polymère sont variées, depuis les capteurs biologiques
jusqu'aux fenêtres intelligentes en passant par la protection anti-contrefaçon ou les
articles de mode.
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Des étiquettes thermochromes adaptées au marché visé
Molson Coors Brewing vend ses bières avec une étiquette
thermochrome qui permet au consommateur de vérifier par
l'apparition d'une couleur bleue qu'elle est suffisamment fraîche
pour être dégustée. Pour le marché américain, l'étiquette change
de couleur à 4°C.
Pour le marché chinois, en forte croissance, l'étiquette a été
modifiée : elle change entre 5 °C et 6.6 °C. Les clients de cette
région ont en effet tendance à préférer des boissons légèrement
moins froides, car la tradition locale veut que les boissons
chaudes sont meilleures pour la santé.
Une peinture pour détecter à un stade précoce les défauts dans les structures de
béton
La fissuration du béton peut générer des dommages importants dans les structures
(installations nucléaires, ponts…) et raccourcir leur durée de vie. Les fissures peuvent en
effet devenir des voies préférentielles d'introduction d'eau et d'autres agents agressifs
qui peuvent accélérer les mécanismes de dégradation.
Plusieurs techniques de contrôle non-destructifs permettent leur détection dans les
bétons armés : l'imagerie par ultrasons, la tomographie à rayons X, l'émission
acoustique, les méthodes piézoélectriques et les méthodes électriques. Celles-ci sont
intéressantes car elles peuvent être réalisées très rapidement et pour un coût
relativement faible.
Parmi celles-ci, la tomographie d'impédance électrique (EIT) consiste à reconstruire la
distribution 3D de conductivité à l'intérieur d'un objet 3D sur la base d'un ensemble de
mesures électriques à partir des limites de cet objet.
Des chercheurs des universités de Caroline du Nord et de Finlande ont développé une
technique consistant à utiliser une peinture rendue conductrice par l'addition de
charges relativement bon marché comme des particules de cuivre.
La peinture est appliquée sur la surface. Un algorithme envoie un courant de faible
intensité entre les électrodes disposées en périphérie prises deux en deux selon les
différentes combinaisons possibles. Les potentiels sont mesurés et ces données sont
utilisées pour calculer la répartition spatiale de la conductivité électrique dans la peau.
Une fissure dans le béton créée une rupture dans la couche de peinture et une chute
locale de la conductivité dont l'emplacement sera déterminé par le programme de calcul
qui pourra ainsi générer une cartographie des dommages.
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Octobre 2014
L'efficacité de cette technique d'imagerie EIT (Electrical Impedance Tomography) a été
démontrée à petite échelle sur des poudres de béton de moins d'1 m. Reste à la valider
sur des éléments de plus grande taille.
Sources: Sirris (24-10-2014), http://pubs.rsc.org, Brevet CN103468241,
http://iopscience.iop.org
b. Polymères pour l’électronique
Researchers develop a cost-effective way to bond polyimide to glass
for flexible OLED production
Researchers from the University of Tokyo developed a new technology to bond
polyimide films to glass so it can easily be peeled off by applying heat. Polyimide is
widely used today as a flexible OLED substrate, which is indeed produced on glass and
then de-laminated at the end of the deposition process. This is an expensive process
today (which requires a laser) with low yields.
The new bonding technology (which they call surface activated bonding) makes it easier
to remove the polyimide film. In the new process an argon io beam is used to remove the
oxide and adsorption films and flatten the surfaces. A 5-20 nm thick silicon layer is
formed between the glass and the polyimide by ion beam sputtering. An iron adhesion
layer (1 nm thick) is formed on the silicon to reinforce the bonding.
Heating the resulting glass-polyimide film to 400 Celsius for about an hour reduces the
bonding strength which makes it easy to separate the films. The researchers estimate
that this technology can be commercialized within a few years, and this may result in
cheaper flexible OLED production. This technology can also be modified to be used in
roll-to-roll processes.
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Octobre 2014
Source: http://www.oled-info.com/researchers-develop-cost-effective-way-bondpolyimide-glass-flexible-oledproduction?utm_content=buffer289e7&utm_medium=social&utm_source=linkedin.com
&utm_campaign=buffer
En bref : 30.000h de longévité pour un panneau OLED - Le verre le plus
fin du monde
=> Nouveau panneau OLED : 30.000h de longévité
Mitsubishi Chemical [2] a conçu un panneau OLED (à diode électroluminescente
organique) ayant une durée de vie de 30.000 heures. Cette durée, deux fois supérieure à
la normale, est due à l'utilisation de nouveaux matériaux. L'entreprise débutera
prochainement une campagne marketing pour promouvoir et élargir l'utilisation des
panneaux OLED dans les bureaux, maisons individuelles et bâtiments médicaux.
Source [1]
=> Le verre le plus fin du monde
Nippon Electric Glass [4] a dévoilé lors du salon CEATEC [5] la "G-Leaf", un verre
annoncé selon elle comme le plus fin au monde. Ce nouveau produit a été créé grâce à la
technologie "overflow method" [6]. Ce verre ultra fin devrait servir de substrat pour les
systèmes d'affichage flexibles. Ce nouveau produit s'est notamment vu décerné le prix
"Semi-Grand Prix" [7] du salon CEATEC.
Source [3]
_____________________________________________________________________________________________________
- [2] Site de Mitsubishi Chemical : http://www.mitsubishichem-hd.co.jp/english/
- [4] Site de Nippon Electric Glass (NEG) : http://www.neg.co.jp/EN/
- [5] Site du CEATEC : http://www.ceatec.com/en/
- [6] Site NEG, détail sur l'overflow process :
http://www.neg.co.jp/EN/technology/process2.html
- [7] Communiqué du CEATEC sur les remises de prix :
http://www.ceatec.com/en/award/award01_02_03.html
-
[1] Journal Nikkei Asian Review, article du 13/10/2013 de Tatsuya Okada,
http://redirectix.bulletins-electroniques.com/tdzpH
[3] Journal Nikkei Technology, article du 11/10/2014 de Masaya Sato,
http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20141011/382042/
Sources : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/77001.htm
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Octobre 2014
Arkema, CEA and Arjowiggins Creative Papers collaborative
innovation
Arkema offers a range of materials specifically for printed electronics, in particular
through its subsidiary Piezotech. This unique range of electroactive inks provides
solutions to the various requirements of the actuators and sensors industry.
Meanwhile, Arjowiggins Creative Papers has developed a
unique paper substrate technology for organic electronics.
And finally, provides support with its design tools as well as
its PICTIC1 technological research and prototyping platform
to validate and develop large area printing technologies in
low-cost and flexible electronics.
The Open Innovation for Sensors and Actuators (OIS&A) initiative is underpinned by
this unique partnership that pools all three players together in substrate, materials, and
integration and design technologies, with a view to offering a comprehensive ecosystem
to end-users eager to demonstrate new applications and develop new products in
printed electronics. Original components and systems can be designed and
demonstrated quickly by making full use of the partners' infrastructure and know-how
and by sharing R&D costs.
Read more at: http://www.printedelectronicsworld.com/articles/arkema-cea-andarjowiggins-creative-papers-collaborative-innovation-00007007.asp?sessionid=1
c. Revêtement de surface
R.A.S.
d. Energie
Les panneaux solaires bientôt transparents ?
Des chercheurs de l’Université d’État du Michigan ont inventé les premiers
concentrateurs solaires transparents et rigides. Une innovation qui pourrait, à terme,
permettre à nos vitres de créer de l’énergie.
Jusqu’à présent, les expériences menées dans ce domaine avaient conduits à des
résultats plutôt variables, en particulier dans le domaine de la production d’énergie. Et
surtout, les matériaux produits n’étaient pas complètement transparents, mais plutôt de
couleur vive ou trop sombre et ne pouvaient pas être utilisés comme vitre ou écran.
Ces nouveaux concentrateurs solaires luminescents (LSC) sont bels et bien «
transparents » : selon le professeur Richard Lunt, son groupe de chercheurs avait pour
objectif de produire une « couche luminescente active » transparente, quitte à obtenir
18
Octobre 2014
des taux de rendement moins importants.
Le mode de récupération de l’énergie solaire dont il est question s’appuie en fait sur de
petites molécules organiques absorbant uniquement certaines longueurs d’ondes
invisibles contenues dans la lumière du soleil. Ces molécules agissent comme une sorte
de filtre, qui ne garde de la lumière du soleil que le spectre invisible, comme les
ultraviolets et les infrarouges.
Plus précisément, la lumière est captée par le plastique spécial qui compose le panneau
pour être ensuite rediriger vers les fines cellules photovoltaïques logées dans les
bordures du panneau. Ce sont ces dernières qui convertissent la lumière ainsi recueillie
en énergie.
Richard Lunt explique que, dans la mesure où « les matériaux n’absorbent pas ou
n’émettent pas la lumière dans le spectre visible, ils deviennent exceptionnellement
transparent pour l’œil humain ». Néanmoins, cette transparence rend le mécanisme peu
efficace, avec un taux de rendement de conversion solaire d’un peu moins de 1%, contre
des taux allant jusqu’à 7% pour les LSC teintés d’une couleur.
Pour l’équipe de scientifiques, les applications futures de cette technologie sont
nombreuses : « ce dispositif ouvre beaucoup de perspectives permettant de déployer
l’énergie solaire de manière non intrusive […] Il peut être utilisé sur de grands
bâtiments pourvus de nombreuses fenêtres, sur des pare-brises, des smartphones et
tablettes … En fin de compte, nous voulons rendre les surfaces sensibles à la
récupération de l’énergie solaire sans que vous le sachiez ».
Leur objectif est désormais simple : augmenter le taux de rendement de conversion
solaire pour atteindre 5%. S’ils y parviennent, leur innovation pourrait bien être
déployée pour un coût raisonnable à très grande échelle, et à très grande vitesse !
Source: http://www.plastic-lemag.com/en-bref/les-panneaux-solaires-bientottransparents
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Electrically conductive plastics promising for batteries, solar cells
(Phys.org) —An emerging class of electrically conductive plastics called "radical
polymers" may bring low-cost, transparent solar cells, flexible and lightweight batteries
and ultrathin antistatic coatings for consumer electronics and aircraft.
Researchers have established the solid-state electrical properties of one such polymer,
called PTMA, which is about 10 times more electrically conductive than common
semiconducting polymers.
"It's a polymer glass that conducts charge, which seems like a contradiction because
glasses are usually insulators," said Bryan Boudouris, an assistant professor of chemical
engineering at Purdue University.
The polymer is easy to manufacture, resembling Plexiglas, an inexpensive transparent
plastic found in numerous products. However, unlike Plexiglas it conducts electricity.
"We make billions of tons of plastic every year," Boudouris said. "So imagine if you could
produce that same kind of material at that same scale but now it has electronic
properties."
The PTMA is in a class of electrically active polymers that could bring inexpensive
transparent solar cells; antistatic and antiglare coatings for cellphone displays; antistatic
coverings for aircraft to protect against lightning strikes; flexible computer flash drives;
and thermoelectric devices, which generate electricity from heat.
The polymers have seen commercial use in new types of batteries. However, finding
widespread practical applications for the polymers will require increasing the
conductivity another 100 to 1,000 times, Boudouris said.
Recent research findings were detailed in a paper published online in May in the journal
Macromolecules. A review article on the subject appeared in September in the same
journal and is featured on the cover.
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Octobre 2014
The review article is authored by Purdue graduate students Edward P. Tomlinson and
Martha E. Hay, and Boudouris. The research article published in May was authored by
graduate student Lizbeth Rostro, undergraduate student Si Hui Wong, and Boudouris.
Polymers are strings of molecules with a central backbone and may contain side chains
called "pendant groups" that dangle from the central structure. In radical polymers, it's
these pendant groups that allow charge to be transported, conducting current.
To create the radical polymer, the researchers used a procedure called deprotection,
which involves replacing a specific hydrogen atom in the pendant group with an oxygen
atom, converting it into a so-called radical group.
"We just finally studied deprotection in a way others had not to learn how it affects the
electronic properties of the radical polymers," Boudouris said.
Electrons surround an atom's nucleus in "shells" and these electrons are usually paired.
The oxygen atom in PTMA, however, has one unpaired electron in its outer shell, making
it amendable to transporting charge.
"You have to control the deprotection process very well because it makes the
conductivity vary by orders of magnitude," he said.
The researchers have determined that the deprotection step can lead to four distinct
chemical functionalities of the radical polymer, two of which are promising for
increasing the conductivity of the polymer.
"So manipulating the reaction conditions for this deprotection step, and monitoring
closely the resultant chemical functionalities, is critical in tuning the electrical
properties of radical polymers," Boudouris said.
Source: http://phys.org/news/2014-10-electrically-plastics-batteries-solar-cells.html
Un nouveau type de batterie lithium-soufre
Des chercheurs de General Motors dirigés par Xingcheng Xiao
déclarent avoir surmonté les obstacles menant à la conception
d'une batterie lithium-soufre (Li-S), un modèle de batterie
rechargeable qui a le potentiel de laisser la technologie lithiumion sur place.
Ces scientifiques soulignent que la capacité des batteries lithium-ion, qui intègrent
nombre de nos appareils électroniques, ainsi que les véhicules électriques ont un seuil
technologique et qu'il faut dépasser ce dernier pour donner un nouvel élan à l'industrie
électronique et aux transports propres.
Certains chercheurs ont déjà essayé de remplacer l'oxyde métallique avec du soufre, un
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Octobre 2014
élément chimique moins cher et plus léger, pour fabriquer des batteries de type Li-S. En
théorie, cela pourrait permettre à des batteries d'emmagasiner 5 à 8 fois plus d'énergie
que la technologie actuelle lithium-ion. Toutefois, cette approche butait sur l'obstacle lié
au déchargement rapide de la batterie.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont conçu des "nanocages" de carbone qui
ont été ensuite revêtues avec un polymère. Lors des essais, ces structures ont gardé une
capacité de stockage à haute énergie (630 mAh / g contre moins de 200 mAh / g pour les
batteries lithium-ion) et ont affiché plus de 600 cycles de charge et décharge rapide.
"Ces résultats fournissent des indications prometteuses et de nouveaux concepts pour
les futures batteries à base de soufre", ont conclu les chercheurs.
Source: http://www.rtflash.fr/nouveau-type-batterie-lithium-soufre/article
e. Transport
Des roues de vélo avec une suspension intégrée
Loopwheels est une roue de vélo de nouvelle génération avec des rubans plutôt que des
rayons.
La plupart des vélos pliants n'ont pas de suspension car les fourches ajoutent du poids et
du volume à un engin qui doit rester compact et léger.
Les roues de vélo Loopwheels (20'') de la start up anglaise Jelly Products sont conçues
pour offrir un excellent confort de roulage en limitant les vibrations dans les bras dues
aux défauts de la route. Une roue ne pèse que 300 g de plus que son équivalent à rayons
mais elle offre une suspension de type tangentielle, qui fonctionne dans toutes les
directions.
Les roues sont faites en composite renforcé de carbone et les rayons sont remplacés par
trois rubans de carbone, espacés autour de la roue, qui partent du moyeu et reviennent
vers l'axe central en une boucle fixée à la jante. Ils permettent un débattement de 45
mm, apportant un grand confort de roulage.
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Octobre 2014
Sources: Sirris (10-10-2014), http://www.loopwheels.com,
http://www.jellyproducts.co.uk, Brevet WO2012017202
f. Bâtiment
R.A.S.
g. Textile
Ce tissu permettra aux robots mous de ramper comme des chenilles
Des chercheurs américains ont
développé un tissu robotisé qui
bouge et se contracte comme une
chenille lorsqu'il est chauffé. Avec ses
capteurs intégrés, il pourrait être
utilisé pour les vêtements intelligents
et les robots mous.
Ce tissu robotisé change d'état au contact de la chaleur.
©Université de Purdue
Briques de Lego déformables, capteurs à mémoire de forme, les recherches autour des
robots mous ne cessent de s'accroître. Et cette nouvelle étude de chercheurs de
l'Université de Purdue le prouve. En effet, les scientifiques développent actuellement un
tissu bourré de capteurs qui bouge et se contracte. Il pourrait à l'avenir être mis en
application sur les vêtements intelligents et les robots «mous». Ses propriétés
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Octobre 2014
permettraient par exemple aux robots de se mouvoir dans n'importe quel
environnement.
Les chercheurs ont utilisé du tissu en coton dans lequel ils ont embarqué des capteurs
constitués de fils de polymère flexibles et d'un alliage à mémoire de forme. Lorsque
celui-ci est chauffé, l'alliage se tord en forme de spirale et permet au tissu de se mouvoir.
Dans leur première application test, les scientifiques ont entouré un morceau de mousse
avec le tissu. Lorsque celui-ci se rétracte, la mousse se déforme. Un robot, doté de ces
deux matériaux - mousse et tissu robotisé - pourrait alors se pencher, se tortiller ou
encore se déplacer. Orienter le tissu dans un sens puis dans l'autre permettrait au robot
de se déplacer comme une chenille.
Le but de ces recherches est à la fois de rendre possible une classe de robots «souples»
mais aussi de créer des vêtements intelligents plus performants. En effet, l'électronique
flexible présent dans le revêtement en tissu est moins sensible aux vibrations que les
composants rigides. Ce tissu permettrait alors de réaliser des robots et des vêtements
légers et robustes.
Source: http://www.industrie-techno.com/ce-tissu-permettra-aux-robots-mous-deramper-comme-des-chenilles.32952#xtor=EPR-25
Des mini-cellules solaires à usage textile développées par des
chercheurs coréens
Une équipe de chercheur coréens de l'Institut de Recherche sur l'Electro-technologie ont
mis au point un textile muni de cellule solaire à pigment photosensible. Ces cellules
solaires associées au textile ont l'avantage d'être plus légère et d'avoir une grande
flexibilité tout en étant mécaniquement robuste. Les capteurs photovoltaïques ont été
tissée sur différentes matières telles que le coton, la soie, le feutre ou encore le papier.
La demande en cellule solaire plus légère, plus souple, notamment pour l'industrie du
bâtiment ou de l'électronique, a rapidement augmenté au cours de ces dernières années.
Les recherches ne s'étaient alors concentrées que sur des techniques utilisant des
plastiques flexibles sur lesquels des oxydes conducteurs transparents (TCO) étaient
intégrés. Toutefois ces dernières sont très fragiles et peuvent facilement se briser, il en
résulte alors une basse de conductivité. Plus récemment les recherches se sont
réorientées vers les matériaux flexibles traditionnels couplés au papier ou au textile.
Plusieurs études ont été menées sur l'utilisation de textile avec des cellules solaires
organiques ou pigment photosensible. Ces études concernent uniquement la
constitution de câbles en cellules solaires mais leur taille est limitée. De plus, le
processus de tissage qui se produit dans des conditions de haute friction et haute
tension, ne peut s'appliquer aux couches actives des cellules solaires enduites ou des
électrodes déposées sur le câble.
Les cellules solaires à pigments photosensible rencontrent un grand succès grâce à leur
coût de fabrication relativement faible, leur grande efficacité en cas de faible luminosité
et bien sûr la possibilité d'y intégrer une teinte. L'équipe coréenne a développé un
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Octobre 2014
processus en plusieurs étapes. Tout d'abord, les photoanodes d'une part et les contres
électrodes d'autre part, sont assemblé à l'aide d'un fil métallique pour former deux
"textiles" d'électrode. Ces deux parties sont ensuite placées de part et d'autre du tissu
support choisi et cousu avec un fil métallique. Ces textiles pourront être utilisés dans la
fabrication de montres ou encore de tentes ou sacs militaires qui permettraient alors
une autonomie en énergie.
Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76812.htm
h. Médical, santé
Cancer treatment based on PLGA microparticles
Researchers have developed a cancer imaging and therapy
agent composed of Poly(lactide-co-glycolic acid) (PLGA)
microparticles, which are biocompatible, biodegradable, and
FDA-approved, encapsulating a perfluorocarbon liquid core.
The agent is administered intravenously, and travels
throughout the bloodstream to the target tissue.
When the tissue is illuminated with laser light, the liquid is converted to a gas. This rapid
expansion kills nearby tumor cells yet minimizes damage to healthy tissue with proper
laser targeting.
The activation process of this anti-cancer treatment can be observed using standard
clinical ultrasound imaging instrumentation. The group’s proof of principle
measurements showed a 30% reduction in the tumor growth rate compared to
untreated tumors. They are currently developing a version that incorporates a
chemotherapy payload, so that upon illumination with the laser, the drug will be
released directly into the tumor, further increasing the cancer therapy effect and
avoiding the long standing side effects of traditional chemotherapy treatment.
Source: http://www.materialsviews.com/cancer-treatment-based-plga-microparticles/
Polymère spongieux pour os fracturés
Des chercheurs américains de l’université du Texas A&M ont
développé un polymère spongieux qui aiderait la régénération
des os fracturés. Grâce à sa structure alvéolée, il permettrait de
combler la lésion de l'os tout en stimulant sa reconstruction
naturelle.
Ce nouveau matériau est composé d’un polymère à mémoire (SMP) de forme élastique
25
Octobre 2014
et biodégradable, déjà utilisé dans certains implants médicaux, qui est recouvert d’un
2eme polymère appelé polydopamine, connu pour stimuler la croissance osseuse.
Chauffé à 60°C, il devient mou et spongieux et peut facilement être moulé à la forme
exacte de la section d'os manquante. Une fois en place, le polymère refroidit et se raidit,
telle une éponge lorsqu'elle sèche. Sa structure alvéolée permet aux cellules osseuses de
pousser naturellement et de remplacer peu à peu le greffon artificiel, qui est absorbé par
le corps. L'équipe de recherche estime que la repousse totale de l'os prendrait environ
un an.
Aujourd’hui, la méthode la plus courante consiste à prélever une fraction osseuse et à
l'insérer sous forme de greffe dans le propre corps du patient pour réparer l'os fracturé.
Cette technique ne produit pas de rejet immunitaire, puisque le greffon vient
directement du patient, mais demande une opération supplémentaire qui peut
provoquer des complications.
Pour le moment, ce nouveau polymère n’a été testé qu'en laboratoire. La prochaine
étape consistera à voir comment il pourra fixer l’os dans un organisme vivant.
Source: http://www.plastic-lemag.com/en-bref/polymere-spongieux-pour-os-fractures
Polymeric Scaffold Recreates Bladder Tissue
The scaffolds have desirable mechanical and biological properties at the same time, and
due to the existence of the bladder tissue at tiny scale instead of cell, they do not require
cell extraction or culture.
The common method for recreation of bladder tissue is to use a part of the patient's
intestine as the bladder. This method does not require drugs to weaken body immunity
system. However, it is not appropriate for bladder tissue due to sorption ability of the
internal wall of intestine because of the presence of toxic materials in urinate, and it
causes serious problems. Therefore, it is essential to employ tissue engineering
scaffolds.
The method presented in this research includes the application of grinded tissue of the
internal wall of bladder. The lack of the need for cell extraction in laboratory reduces the
cost but increases the rate of the preparation of the scaffold to be cultured in the body of
the living creatures. To this end, a scaffold with hybrid structure has been made of
collagen natural polymer and poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) artificial polymer to
prepare an appropriate media for cellular culture and to obtain desirable mechanical
properties, respectively.
According to Fatemeh Ajal Loo'iyan, one of the researchers, the culturing of cells
obtained from the internal and external walls is used in the surfaces of the polymeric
scaffold in usual methods for bladder tissue engineering. In these methods, extraction
process and cell culturing and proliferation are very expensive and time-consuming no
matter what type of scaffold is used or what probable structural or biomechanical
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Octobre 2014
problems may occur. In addition, the patient should be operated twice.
Results of the research have been published in Biomaterials, vol. 35, issue 22, 2014, pp.
5741-5748.
Source: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=50364
6. Techniques d'ANALYSE de calcul et de CARACTERISATION, études
TOXICOLOGIQUES
R.A.S.
7. RECYCLAGE, ENVIRONNEMENT, REGLEMENTATIONS
Goodyear recycle des cendres de déchets de riz dans les pneumatiques
Le pneumaticien Goodyear a annoncé qu’il
envisageait d’utiliser des cendres issues de
déchets de la culture du riz comme renfort dans
la formulation de pneus. Les cosses et pailles
issues de la culture du riz sont traditionnellement
brûlées pour générer de l’énergie, produisant des
cendres jusqu’alors expédiées en décharge. Or ces
cendres sont riches en silice.
De la silice d’origine végétal en renfort de
pneus.
Goodyear propose de leur trouver ce nouvel usage sachant que la silice améliore la
performance des pneus en diminuant la résistance au roulement, ce qui permet des
économies de carburant.
Deux ans de recherches
Cela fait deux ans que Goodyear teste cette silice dans son centre d’innovation. La
société est en train de négocier avec les fournisseurs potentiels pour l’achat de cendres
de déchets de riz.
« L’utilisation de ces cendres fournira à Goodyear offre une source de silice tout en
aidant à réduire la quantité de déchets mis en décharge », a déclaré Joseph Zekoski,
directeur technique. « Cela illustre l’engagement de Goodyear dans l’innovation et
l’environnement. »
Chaque année plus de 700 millions de tonnes de riz sont récoltées dans le monde entier,
selon l’Organisation des Nations Unies et l’élimination de la cosse de riz est un défi
environnemental.
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Source: http://formule-verte.com/goodyear-recycle-des-cendres-de-dechets-de-rizdans-les-pneumatiques/
8. Enseignement et Recherche
Le graphène gagne un nouveau centre
L'université de Manchester accueillera un deuxième centre dédié à ce matériau magique
qu'est le graphène. Le "Graphene Engineering Innovation Centre" (GEIC) ouvrira ses
portes en 2017 et viendra compléter la recherche qui sera réalisée dans le "National
Graphene Institute" (NGI) dont l'inauguration est prévue pour l'année prochaine.
Dans le cadre d'un plan national visant à améliorer la compétitivité économique du Nord
de l'Angleterre en créant une "Northern Powerhouse", le chancelier de l'Echiquier,
George Osborne, a annoncé le projet de construction du GEIC. Ce centre se consacrera
sur la production pilote et la caractérisation des produits dérivés du graphène ainsi
qu'au développement d'applications dans les domaines des composites, de l'énergie, des
formulations, des revêtements, de l'électronique et des membranes.
Lire la suite : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76965.htm
9. ECHOS de l'INDUSTRIE
Le marché des matières plastiques est toujours en croissance
Deux études de marché prédisent une croissance importante du marché mondial des
plastiques - plastiques injectés et plastiques techniques en particulier - dans les 5 ans.
Le marché des plastiques injectés
Le marché mondial des plastiques injectés était 92 312 kt en 2013 et devrait atteindre
130 140 kt en 2020, soit 277.78 milliards $, ce qui représente une croissance annuelle
de 5% selon une étude de Grand View Research.
La région Asie-Pacifique est le plus grand marché et représente 70.18 milliards $. Elle
devrait connaître la croissance de la demande plus rapide - 5.4%/an d'ici 2020 - en
raison de la montée en puissance de l'industrie automobile et de la construction.
Un des facteurs clés est la croissance du marché mondial et la demande grandissante de
l'emballage en Asie et la part de plus en plus grande du plastique dans ce créneau.
L'allègement des véhicules est un autre facteur important dans la mesure où l'ABS et le
PP remplacent le métal dans des pièces de plus en plus nombreuses pour répondre aux
impératifs de réduction de poids.
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La volatilité des prix du pétrole d'une part et les préoccupations environnementales
croissantes d'autre part sont des enjeux majeurs pour les acteurs du secteur des
matières plastiques.
L'emballage est le plus grand segment du marché (30%); il représente plus de 30.000 kt
en 2013. La légèreté des plastiques et leur esthétique contribuent à augmenter leur part
par rapport aux autres matières.
Le polypropylène est la matière la plus injectée (34%), avec un volume de 32 836 kt en
2013. La demande sera stimulée par l'emballage tandis que la demande en ABS sera
stimulée par le marché de l'automobile. Le polyéthylène haute densité (HDPE) est le
troisième plastique moulé par injection et représente 17% de la demande.
Le bâtiment et la construction représentent 10% du marché des plastiques injectés
tandis que le médical et les soins de santé en constituent les 14%.
Le marché des plastiques techniques
Global Industry Analysts publie une étude sur les plastiques techniques dont la capacité
mondiale est estimée à 25.4 millions t en 2020.
Ici aussi l'allègement des véhicules et l'amélioration de l'efficacité énergétique sont
pointés comme des facteurs essentiels au développement du marché qui par ailleurs
bénéficie des fortes ventes de voitures de tourisme dans les pays en développement
comme l'Inde, la Chine et le Brésil.
Dans le secteur électrique et électronique, les applications émergentes comprennent les
minidisjoncteurs, les commutateurs basse tension, les fixations de lampe, de
connecteurs, de luminaires etc.
La demande en plastiques techniques dans les applications médicales est liée au
vieillissement de la population qui entraîne, notamment, une augmentation de certaines
maladies chroniques. La tendance à l'utilisation de produits à usage unique reste un
facteur de croissance dans ce domaine.
L'innovation joue un rôle important dans la croissance du marché. La nécessité
d'améliorer les technologies, procédés et produits est principalement liée à la volonté
des constructeurs de réduire les coûts de production et améliorer les économies
d'échelle, sans compromettre les paramètres de qualité et de performance.
Le polycarbonate représente l'un des principaux marchés; il progresse rapidement grâce
à ses propriétés optiques. La R&D visant à améliorer ses performances devrait élargir
ses applications, notamment dans l'automobile.
On devrait s'attendre au développement de matières premières d'origine bio dans les
marchés où la présence de bisphénol-A résidu est strictement réglementée.
L'Asie-Pacifique représente ici aussi le marché le plus dynamique. Tiré par la Chine et
l'Inde, il devrait enregistrer une croissance de 9.1 %/an, notamment à cause de
l'augmentation du pouvoir d'achat des populations et de l'expansion des classes
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moyennes qui alimentent la demande en automobiles, appareils électroniques et
produits de toutes sortes.
Sources: Sirris (24-10-2014), http://www.grandviewresearch.com,
http://www.strategyr.com