Des chercheurs explorent de nouveaux concepts pour le développement de métamatériaux.
Les métamatériaux sont de petites structures mécaniques composées d'un ou plusieurs matériaux de base, mais dont les mouvements possibles présentent des comportements plus complexes. Un exemple très simple serait d'imprimer en 3D une structure en spirale, tout en créant un matériau « élastique ». Les chercheurs définissent les métamatériaux comme suit :
« Les métamatériaux sont des matériaux artificiels qui tirent leurs propriétés inhabituelles de leur architecture périodique. Certains métamatériaux peuvent déformer leur structure interne pour basculer entre différentes propriétés.
Métamatériaux multi-propriétés
Les recherches , menées à l'AMOLF d'Amsterdam, ont porté sur la possibilité de contrôler plus précisément ces microstructures. Les chercheurs souhaitaient notamment déterminer s'il était possible de créer un métamatériau possédant plusieurs propriétés.
Leur approche consistait à exploiter les connaissances existantes en matière d'origami, l'ancienne méthode japonaise consistant à plier le papier en structures complexes. Les chercheurs ont utilisé des techniques mathématiques avancées pour étudier les « blocs de construction 3D multistables prismatiques » et ont développé une méthode d’identification des multiples états stables d’une configuration particulière. Ils expliquent :
"Bien qu'une description complète de toutes les déformations possibles et des états stables ne soit pas possible en raison du grand nombre de degrés de liberté résultant de la description élastique, notre méthode a été conçue pour imiter fidèlement les implémentations expérimentales possibles de métamatériaux actionnés localement précédemment étudiés pour un seul prismatique. structure. En conséquence, nous sommes en mesure de mettre en lumière le comportement hautement multistable que présentent la plupart de ces éléments de base.
Métamatériaux d'impression 3D
Quel est le lien entre cette recherche et l’impression 3D ? Je pense que les métamatériaux pourraient représenter une grande partie des objets imprimés en 3D dans un avenir lointain, simplement parce que c'est la seule technologie de fabrication actuellement capable de le faire.
Nous n’avons pas encore vu cela se produire car les métamatériaux sont un concept relativement nouveau et radicalement différent des matériaux traditionnels. Jusqu'à présent, il y a eu un certain nombre d'expériences et de projets de recherche comme celui-ci, mais peu, voire aucun, ont encore abouti à de véritables produits commerciaux.
Mais ils le feront.
Produits compatibles avec les métamatériaux
Il faudra peut-être une génération aux scientifiques pour affiner notre compréhension des métamatériaux, aux ingénieurs pour développer des produits qui exploitent leurs propriétés et aux entrepreneurs pour commercialiser ces inventions.
Pour l’instant, peu de designers savent fabriquer des produits qui font bon usage des métamatériaux, et beaucoup n’en ont jamais entendu parler.
Mais lorsque cette transformation se produira, nous assisterons à un flot de nouveaux produits étonnants, inimaginables dans le passé.
