Quels sont les matériaux innovants de demain et pour quelle utilisation ?

Les nouvelles technologies apportent de nouvelles utilisations des matériaux, et la découverte de nouveaux matériaux révolutionnent les procédés de fabrication et la performance des produits. La connaissance et une bonne gestion de ces derniers sont essentielles pour une activité durable. Même s’il n’est pas possible de prévoir le futur, il est possible d’appréhender les matériaux et leur utilisation à venir en fonction de leurs caractéristiques ou des nouvelles technologies. 

Les nanomatériaux, la nanotechnologie
au service de l’industrie

La Nanotechnologie est un domaine d’ingénierie consistant à produire des objets à une échelle de 100 nanomètres ou moins. Les nanomatériaux sont la base de cette science et possèdent des caractéristiques différentes des matériaux classiques.

Les caractéristiques des nanomatériaux proviennent de leurs propriétés physiques (Taille, aspects, structure ou degré de solubilité…) et de leurs caractéristiques chimiques (Composition, structure moléculaire, conservation etc…)

De nos jours, les nanomatériaux trouvent un intérêt croissant dans certaines industries : Santé, pharmacologie, cosmétique, électronique et TIC ou encore le textile. Par exemple, on trouve actuellement des nanomatériaux dans de nombreux produits courants (aliments, médicaments, produits de construction…), mais les nanomatériaux trouvent également un intérêt dans le domaine de la santé via la conception de tissus osseux ou de tissus nerveux, ou dans la performance analytique des diagnostics.

Les utilisations sont multiples et vont aller de manière croissante dans les années à venir au vu des possibilités offertes. Néanmoins, les nanomatériaux impliquent de nombreuses questions sur les risques engendrés, qu’il faut évaluer. Ceux-ci sont de deux types :

  • Risques sur la santé : Les nanomatériaux sont en interaction constante avec l’être humain, soit directement dans le cadre de la santé ou de l’agroalimentaire, soit indirectement, avec la pollution de l’air par des particules. Une exposition à court ou long terme peut avoir des impacts sur le corps humain, qu’il est important d’évaluer avant l’utilisation du nanomatériau.
  • Risques sur l’environnement : Nous parlions de pollution de l’air, mais les nanomatériaux peuvent également se retrouver dans l’eau ou le sol et entrer en interaction avec de la matière organique (faune ou flore). Les effets peuvent être divers et vont bien sûr varier selon le matériau utilisé. 
Les matériaux éco-conçus et bio-sourcés pour une construction durable

Les matériaux éco-conçus et bio-sourcés émergent dans un cadre de développement de l’éco-conception pour le secteur de la construction. En effet, ce secteur, outre une hausse constante des projets de construction démarrés années après années, est aussi le secteur le plus consommateur de matières premières. Ces matériaux répondent à des problématiques de développement durable (Santé, humain, sécurité, utilisation des ressources, environnement) et d’économie circulaire sur plusieurs aspects : 

Ces enjeux environnementaux sont de plus en plus présents dans l’industrie globale, justifiant l’intérêt et l’utilisation croissante de ces matériaux. En effet, selon une étude sur le marché des matériaux biosourcés menée par ZMR (Zion Market Research), le marché des matériaux biosourcés “devrait connaître une croissance rapide, pour atteindre une valeur d’environ 94 milliards de dollars d’ici 2026”.

Quelques autres exemples de matériaux innovants de demain

Le nombre d’innovations matériaux ou de procédés est conséquent, il serait difficile de tous les citer. Pour autant, certains matériaux sont plus prometteurs que d’autres pour le monde de demain. 

La fibre intelligente pour le marché du textile 

  •  Le professeur Younès Messaddeq et ses pairs de l’université Laval développent une fibre “intelligente”. Composée de cuivre, d’argent, de polyimide et de verre, celle-ci, indifférenciée d’un textile classique, permet de transmettre de nombreuses données biométriques sur le porteur du textile (niveaux de glucose, rythme cardiaque, mouvements ou encore activité cérébrale). Le textile utilise des réseaux sans fil et cellulaires pour transmettre l’information, et cette prouesse technologique aurait de nombreux bénéfices pour les personnes souffrant de maladies chroniques ou nécessitant un suivi de leur état de santé. Reste encore la question de l’alimentation en électricité et de la résistance sur le long terme du textile, mais il ne fait nul doute que cette technologie est prometteuse pour l’avenir.

Le graphène

  • Le graphène est un cristal bidimensionnel de carbone, réputé pour de nombreuses qualités prometteuses pour l’avenir : solidité, conductivité, légèreté, imperméabilité et même adhésivité. Sa production reste de nos jours onéreuse, mais le développement de nouveaux procédés de production pourrait pallier ce problème.
Les matériaux de demain selon les tendances actuelles

Les matériaux de demain émergent globalement selon deux tendances à suivre :

  • Premièrement, l’émergence des matériaux naturels, recyclés dans une logique de développement durable.
  • Deuxièmement, l’utilisation de nouvelles technologies et de matériaux innovants dans une logique de performance.

Ces deux tendances vont encore permettre l’émergence de nouveaux matériaux ou procédés prometteurs, qu’il faudra suivre de près.

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