Des chercheurs du Laboratoire de mise en œuvre de composites à haute performance de l’EPFL ont développé un matériau qui peut se réparer facilement après un impact. Un composite révolutionnaire avec des applications possibles pour l’aéronautique, les éoliennes, les voitures ou encore le matériel de sport.
Quand une pale d’éolienne ou un avion subit un impact qui l’endommage, il faut changer ou réparer la pièce en rajoutant de la résine, un peu à la manière d’un patch de tissu. Si la première solution est coûteuse, la seconde présente le désavantage d’alourdir la pièce, au risque de modifier ses propriétés. Aujourd’hui, des chercheurs de l’EPFL ont mis au point un matériau particulier qui permet une autre solution : la réparation simple et rapide des fissures dans la structure composite, grâce à une technologie brevetée.
« Notre technologie est composée d’un agent réparateur intégré directement dans la fabrication du matériau », explique Amaël Cohades, chercheur au Laboratoire de mise en œuvre de composites à haute performance de l’EPFL (LPAC). « Elle permet une réparation sur place en très peu de temps des fissures dans la résine d’une pièce par simple chauffage du matériau à 150 degrés. L’agent réparateur s’active et la pièce endommagée s’autorépare rapidement, tout en conservant ses propriétés de base. Ce procédé, unique sur le marché, peut s’appliquer à toutes sortes de structures et permet de prolonger d’au moins trois fois la durée de vie d’une pièce. De plus, les propriétés de base et la tolérance au dommage initial sont équivalentes à celle d’un composite traditionnel; le procédé est compatible avec les processus industriels actuels, et ne nécessite pas de bouleverser le mode de fabrication. »
Cette technologie serait particulièrement intéressante pour les éoliennes et les cuves de stockage. « Rien que pour les éoliennes, le coût de maintenance mondial est estimé à 13 milliards de francs pour 2020 », souligne Amaël Cohades. Le chercheur estime qu’il y aurait également « de nombreuses applications pour toutes les pièces que l’on ne prend aujourd’hui pas la peine de réparer, comme un vélo ou un pare-chocs de voiture. » A noter que la réparation n’est plus possible si l’impact est tel que les fibres sont cassées : toutefois, les dégâts affectant toujours la résine en premier lieu, une autoréparation avec application de chaleur serait intéressante dans la majorité des cas.
Un prototype au Salon du composite
Grâce au soutien de l’EPFL à travers une bourse Enable, destinée à accélérer le développement de projets nés à l’EPFL, les chercheurs ont pu créer une pièce typique de l’aéronautique pour présenter leur technologie. Cette pièce en résine renforcée de fibres de verre qui permet de voir les impacts et leur réparation sera présentée du 12 au 14 mars 2019 lors du Salon des matériaux composites de Paris. Les chercheurs sont en train de fonder une start-up pour commercialiser ces matériaux.
Auteur: Sarah Aubort
