Le secteur du bâtiment est actuellement en pleine évolution. En effet, la recherche sur les matériaux traditionnels se concentre de plus en plus sur la création de nouvelles substances en ajustant leurs propriétés chimiques.
« Baptisées métamatériaux, ces nouvelles structures, à l’appellation quelque peu barbare, fait référence à tout matériau composite artificiel présentant des propriétés électromagnétiques absentes d’un matériau conventionnel » selon un communiqué de l’institut de l’innovation technologique d’Abou Dhabi paru ce vendredi 11 mars.
Les métamatériaux pourraient s’adapter aux structures plus grandes
Ainsi, la recherche sur les métamatériaux explore les moyens d’ajuster précisément la structure en utilisant des techniques telles que l’impression 3D pour obtenir les mêmes résultats et ce, aussi bien à l’échelle micro que nano.
Aujourd’hui, les chercheurs du Centre de recherche sur les matériaux avancés (AMRC) du Technology Innovation Institute (TII) explorent comment les métamatériaux pourraient s’adapter à des structures plus grandes comme des bâtiments. Cette recherche pourrait conduire à des bâtiments plus sûrs et plus résistants aux vibrations ou aux tremblements de terre.
« Il y a beaucoup de recherches sur les métamatériaux, mais pas tellement sur les grandes structures comme les bâtiments », a expliqué Vincenzo Giannini, directeur – Smart and Metamaterials chez AMRC. L’idée est, selon-lui, de cibler les ouvrages de génie civil comme les bâtiments.
Commencer petit pour devenir grand
Les métamatériaux permettent aux concepteurs d’imprégner les propriétés de la structure des matériaux plutôt que du matériau lui-même. « Cela vous aide à concevoir une structure afin que le matériau final ait des propriétés que vous aimez mais que vous ne trouvez pas dans la nature », a ajouté Giannini.
Les chercheurs en sont encore aux balbutiements pour déterminer comment adapter ces nouvelles techniques à des plus grandes infrasctructures. Les chercheurs du TII ont commencé par identifier certains modèles les plus prometteurs d’un point de vue théorique. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour les construire réellement.
La principale innovation consistait à trouver des moyens d’atténuer le mouvement des ondes vibratoires, appelées phonons, dans les bâtiments. La recherche a trouvé des moyens d’ajouter des motifs particuliers pour créer une bande interdite qui bloque les phonons d’une fréquence spécifique. Cela pourrait être utile lors de la conception de bâtiments moins sensibles aux vibrations connues, comme les effets attendus des voitures sur un pont.
Cette première recherche se concentre sur la préparation du terrain pour des applications plus spécifiques. « Nous voulions donner une approche plus générale pour créer un système qui pourrait s’adapter à ce dont les concepteurs ont besoin pour des situations spécifiques à l’avenir », a déclaré Giannini.
Une possibilité pourrait être de concevoir des revêtements, des feuilles ou des doublures qui pourraient aider à isoler le son et les vibrations.