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Fibres végétales pour les composites : poursuivre les pistes déjà engagées

Le projet BIONICOMP, porté par AXELERA visait à développer l’utilisation de fibres végétales améliorées pour renforcer des matériaux composites. Bilan en demi -teinte et poursuite des recherches.

Les matériaux composites présentent de nombreux intérêt pour les industries de l’aéronautique, de l’automobile, des équipements sportifs: ils sont plus légers que l’acier par exemple, mais plus résistante. Ils permettent d’alléger des structures,  d’allonger leur longévité, et de réduire dans le secteur des transports, la consommation énergie.

Les matériaux composites sont composés de deux types d’éléments : la matrice, qui représente une bonne partie du matériau et les fibres, qui donnent au matériau de la matrice, des propriétés de résistance mécaniques. Souvent ce sont la fibre de verre et la fibre de carbone qui apportent des propriétés.

Mais des fibres naturelles sont susceptibles d’apporter des propriétés intéressantes, pourvu qu’elles assurent le même service.  Mes obstacles à dépasser sont doubles: les fibres doivent d’abord en elles mêmes apporter des propriétés au moins équivalentes aux fibres remplacées dont la production consomme beaucoup d’énergie.  Les fibres doivent aussi parfaitement adhérer  à la matrice, qu’elles supportent comme une structure.

Plusieurs techniques sont utilisées pour que la greffe de la fibre avec la matrice prenne bien.  Il faut en particulier que la fibre accroche bien par une surface représentant des aspérités. La surface de la fibre donc être transformée pour accrocher. Il est possible e faire réaliser ces transformations par des enzymes,  par un traitement chimique ou par des procédés physico chimiques. Il est aussi possible de bombarder la surface des fibres par un faisceau d’électrons, comme l’a expliqué Nicolas le Moigne, de l’Ecole de Mines d’Alès.

La société IONISOS implantée à Dagneux (Ain) est spécialisée dans le traitement par électrons. ou par des divers types de rayons ionisants (gamma, alpha, etc.).  Elle utilise ces dernier pour élimine des bactéries de produits alimentaires; Les rayonnements peuvent permettre de réaliser du radio greffage  de fibre dont la structures modifiée permet de mieux adhéré à la matrice.

Mais les résultats ne sont pas encore assez probants.  Deux entreprise régionales ont participa activement aux travaux sans pour le moment avoir trouvé d’intérêt évident à ces techniques. Hexcel comme Chomarat (textile à usages sportifs)  estime que des fibres traditionnelles en carbone ou de verre sont encore préférables.

D’autre pistes ont été explorés, par exemple par l’Institut de Chimie Moléculaire de Rems, rattaché à l’Université Reims, Champagne Ardenne. Xavier Coqueret professeur a expliqué l’intérêt de nano-cristaux de cellulases, des matériaux extraits de la cellulose qui montrent des caractéristiques mécaniques très intéressante.

 

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