ALS - Magazine 6 - Septembre 2017

18 / ALS Mag Les matériaux et l’énergie Etienne Patoor, Georgia Tech Lorraine - Metz Professeur à Georgia-Tech Lorraine et à l’ENSAM de Metz. Il s’intéresse aux propriétés mécaniques des matériaux et tout particulièrement aux alliages à mémoire de forme. Les progrès considérables accomplis par la communauté scientifique dans la compréhension et la modélisation des interactions complexes à l’œuvre entre la physique et la mécanique des matériaux aux différentes échelles de la microstructure constituent la clé autorisant ces développements. En effet, il n’existe pas de matériau miracle qu’il suffirait d’utiliser pour que le but visé soit atteint. A chaque fois, il faut résoudre un problème complexe d’optimisation faisant intervenir le processus de fabrication et les conditions d’usage du composant souhaité. Cette façon de procéder n’a rien de nouveau et les maitres-artisans ont su réaliser depuis des temps immémoriaux des prouesses dans ce domaine, les sabres des samouraïs ou les cloches des cathédrales en sont quelques exemples. Ce qui est nouveau, c’est que cette optimisation doit désormais s’appliquer à des objets du quotidien ne présentant qu’une valeur d’usage limitée. Ce qui est nouveau, c’est de passer du dieu Héphaïstos forgeant les armes d’Achille à un processus industriel capable de produire en grande série des pièces de structure légères et résistantes pour l’automobile de Monsieur Tout-le-Monde. Réussir ce passage implique de mettre plus de science dans la fabrication des composants afin de pouvoir utiliser au mieux l’ensemble des interactions procédés- microstructure-propriétes d’usage et passe de plus en plus en plus souvent par l’obtention d’un matériau nano-structuré. Cet article tente d’illustrer cette problématique au travers de quelques réalisations obtenues en Lorraine en mécanique des matériaux et en photonique. Le développement de matériaux à hautes performances constitue un facteur essentiel pour relever les défis actuels en matière d’énergie. Les problématiques matériaux sont présentes dans les façons d’économiser l’énergie, de la produire, de la stocker, voire de l’utiliser de façon innovante et concernent des secteurs industriels aussi différents que les transports, la production d’énergie ou la technologie des semi-conducteurs. Répondre à ces défis impose de concevoir des matériaux à même de satisfaire à des cahiers des charges de plus en plus exigeants. Héphaïstos forgeant les armes d’Achille