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Des métamatériaux aux propriétés étonnantes

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Les métamatériaux constituent un champ de recherche actif, en particulier dans les domaines de l'électromagnétisme et de la mécanique. L'objectif est de conférer à des matériaux des propriétés particulières, en particulier en ce qui concerne leur interaction avec des ondes électromagnétiques ou mécaniques (absorption, réflexion, etc.). La méthode utilisée consiste à concevoir et réaliser des matériaux ayant des structures qui leur confèrent ces propriétés, notamment l'invisibilité ! Ces structures sont généralement constitués par la répétition périodique de motifs de dimension inférieure à la longueur d’onde caractéristique du phénomène à contrôler (de la dizaine de nanomètres à plusieurs mètres selon le domaine considéré).

Un enseignant-chercheur de l'Université Bourgogne Franche-Comté au sein du l’institut FEMTO-ST, Muamer Kadic en collaboration avec des partenaires du Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ont ainsi obtenu un métamatériau doté d'une propriété mécanique étonnante. Cet assemblage synthétique réagit à une pression qui lui est imposée par un mouvement de torsion. Une réponse impossible dans un matériau continu naturel. La recette appliquée par Muamer Kadic et ses collègues : des motifs chiraux, c'est-à-dire non superposables à leur image dans un miroir, comme l'est la main (chiros, en grec), et une fabrication par impression laser 3D de précision micrométrique.

S’ajoutent à cette nouvelle propriété mécanique d’autres fonctionnalités propres à ce métamatériau telles que l’allégement structurel et l’accroissement de rigidité. Protéger des objets d’ondes mécaniques indésirables pourrait en être une application potentielle. 
Publié le 16 mars 2018

Source 
http://www.femto-st.fr/fr/L-institut/Actualite/?eid=395&y=2018

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Géothermie en béton
La construction en béton peut être utilisée pour la géothermie

La géothermie

Dans le cadre de la transition énergétique, les technologies liées aux énergies renouvelables se développent. Parmi elles, la géothermie consiste à utiliser la chaleur des sols. Elle permet de réduire la consommation énergétique d’un bâtiment.

Les transferts de chaleur entre le sous-sol et le bâtiment s'effectuent grâce à un système de circulation d'eau et à des pompes à chaleur. L'objectif est de produire l'eau chaude sanitaire, de chauffer le logement en hiver et de le refroidir en été (technique appelée geocooling).

Les fondations thermoactives en béton

Le béton s'avère être un allié des installations de géothermie. C'est un bon conducteur de chaleur et surtout, il permet d'intégrer les tubes de captage ou les canalisations de circulation d’eau directement dans les fondations. Cela permet d'optimiser la surface d’échange avec le sous-sol et d'améliorer l’échange thermique.

Les fondations thermoactives permettent ainsi de chauffer ou de refroidir un bâtiment en combinant la structure de portage avec l'échange de chaleur.

Le béton et le stockage passif de chaleur

La géothermie peut également utiliser du béton en surface, comme c'est le cas pour les poteaux énergétiques ou les collecteurs routiers. Les éléments et structures en béton font alors office d’échangeurs de chaleur, de systèmes de distribution, de tampons thermiques ou de collecteurs, ce qui permet par exemple de préserver le revêtement routier des effets du gel sans l’intervention nocive des sels d’épandage.

Les éléments passifs en béton peuvent aussi jouer un rôle utile dans la gestion énergétique d’un bâtiment. En tant que tampons, ils assurent le stockage de l’énergie thermique et son émission retardée. La chaleur de l'été peut alors être absorbée la journée, pour être évacuée de nuit via une ventilation nocturne. En hiver ou durant l’entre-saison, l’énergie du soleil bas peut être emmagasinée pour être libérée le soir venu. Ces techniques conduisent à un nivellement des pics de température, donc à une moindre consommation d'énergie.

En savoir plus

Le fonctionnement d'une pompe à chaleur

Fondations thermoactives : de l'énergie captée dans du béton

La technique du rafraîchissement par géothermie, sur le site Géothermie perspectives

Arthur Jeannot
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