Étiquette : Materialien

Une révolution dans la technologie des matériaux
Les résines époxy sont indispensables pour de nombreuses applications industrielles, des adhésifs aux revêtements en passant par les matériaux composites. Alors que les résines époxy traditionnelles à deux composants nécessitent un mélange précis et une mise en œuvre rapide, les résines époxy monocomposantes offrent une manipulation simplifiée et une qualité constante.

Mais les solutions précédentes présentaient des faiblesses. Elles ne pouvaient souvent être stockées qu’à basse température et présentaient des propriétés ignifuges insuffisantes. Cela limitait leurs possibilités d’utilisation dans des secteurs critiques pour la sécurité, comme la construction, l’électronique et les télécommunications.

Percée coréenne
Une équipe de recherche de l’Institut coréen de science et de technologie, en collaboration avec l’université de Sungkyunkwan, a surmonté ces obstacles. Sous la direction du Dr Jaewoo Kim et du professeur Chongmin Koo, ils ont mis au point la « Epoxy/MXene One-Component Solution », une combinaison de résine époxy, d’un nouveau durcisseur latent et du nanomatériau bidimensionnel MXene.

Cette innovation permet une stabilité au stockage de plus de 180 jours à 60 °C, un progrès important par rapport aux produits précédents qui perdent déjà leurs propriétés en 40 jours à une température ambiante de 25 °C.

Le MXène, clé de la stabilité et de la sécurité
Le MXène, un nanomatériau de pointe, améliore non seulement la résistance thermique et mécanique, mais contribue également de manière décisive à l’ignifugation (classe V0) et à la conductivité électrique de la nouvelle résine époxy. Cela ouvre la voie à de nombreuses applications dans l’industrie de haute performance, notamment pour les matériaux de blindage électromagnétique, les revêtements industriels et les adhésifs.

Applications industrielles et potentiel futur
La combinaison d’une durabilité prolongée, de caractéristiques de sécurité améliorées et d’une facilité d’utilisation rend la nouvelle résine époxy monocomposante particulièrement attrayante pour les industries ayant des exigences élevées en matière de stabilité des matériaux et de protection contre l’incendie.

Domaines d’application envisageables
- Électronique : revêtements de protection pour les composants et les cartes de circuits imprimés
- Industrie du bâtiment : adhésifs ignifuges pour les applications de sécurité
- Télécommunications : matériaux haute performance pour les antennes et les boîtiers de blindage
Grâce à cette innovation, l’équipe de recherche sud-coréenne pourrait avoir un impact durable sur la technologie des matériaux et établir de nouvelles normes pour les résines époxy monocomposant.
janvier 2025
L’IA accélère les cellules solaires en pérovskite pour le marché de masse

Les cellules solaires en pérovskite atteignent déjà des rendements de plus de 26%, tout en étant légères, flexibles et peu coûteuses à produire. Elles sont considérées comme une alternative prometteuse aux modules traditionnels en silicium. Cependant, des défis tels que la stabilité à long terme et l’évolutivité font encore obstacle à leur utilisation industrielle.

L’IA, clé de l’optimisation de la production
L’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) étudie comment l’apprentissage automatique peut améliorer le processus de fabrication des cellules pérovskites. Des modèles d’apprentissage en profondeur analysent les propriétés des matériaux en temps réel et optimisent les paramètres pour une efficacité maximale.

Détecter les défauts avant qu’ils ne se produisent
À l’aide de techniques d’imagerie in situ, l’IA surveille la formation des couches minces et détecte les défauts à un stade précoce. Cela permet de corriger immédiatement les écarts de processus et d’éviter les productions de rejets coûteuses.

Simulations pour une efficacité maximale
Les simulations basées sur l’IA permettent d’adapter avec précision les conditions de production. Le contrôle du temps de trempe sous vide, en particulier, joue un rôle crucial. L’IA optimise ce processus afin de garantir la meilleure structure de matériau possible.

La voie vers la commercialisation
L’étude du KIT montre que l’IA est un moteur essentiel pour le développement du photovoltaïque à base de pérovskite. Cette technologie pourrait révolutionner le marché de l’énergie solaire et devenir industrialisable plus rapidement que jamais grâce à l’IA.

janvier 2025
Ouverture de l’unité NEST « STEP2

Le 29 août 2024, le dernier module de bâtiment « STEP2 » a été officiellement inauguré dans le bâtiment de recherche et d’innovation NEST de l’Empa. Ce module de deux étages, situé au sud-est de NEST, réunit un grand nombre d’innovations qui visent toutes à réduire de manière significative la consommation de matériaux et d’énergie dans l’industrie du bâtiment et à promouvoir des méthodes de construction économes en ressources.

En Suisse, le secteur de la construction est responsable de la majeure partie de la consommation de matières premières, de la production de déchets et d’un tiers des émissions de CO2. Avec le bâtiment NEST, l’Empa poursuit, en collaboration avec plus de 150 partenaires, l’objectif de développer de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux jusqu’à ce qu’ils soient prêts à être commercialisés. L’unité « STEP2 » est le dernier exemple en date de la transformation de cette vision en réalité.

De l’escalier numérique à la façade adaptative
En entrant dans l’unité « STEP2 », on remarque immédiatement le plafond nervuré innovant en filigrane. Développé par une équipe interdisciplinaire, il permet des portées allant jusqu’à 14 mètres, idéales pour la construction de bureaux et d’immeubles de grande hauteur. Grâce à des méthodes de planification numériques et à des coffrages imprimés en 3D, le coût des matériaux a pu être réduit de 40 % sans faire de compromis sur la stabilité. Le plafond remplit également des fonctions importantes en matière d’acoustique des locaux et de masse d’accumulation thermique.

L’escalier en béton incurvé « Cadenza », qui constitue le cœur du bâtiment, est une autre prouesse technologique. Il a été réalisé à l’aide de conceptions assistées par ordinateur et de technologies d’impression 3D, ce qui a permis une construction extrêmement efficace en termes de matériaux. Cet escalier illustre parfaitement comment les technologies de fabrication numérique peuvent contribuer à des solutions de conception innovantes et durables dans le domaine de la construction.

Concept énergétique global et matériaux innovants
L’unité « STEP2 » s’appuie sur un concept intégré d’énergie et de confort, développé en collaboration avec des ingénieurs de premier plan. La nouvelle façade double peau, dotée d’une technologie d’ombrage moderne et d’une ventilation naturelle contrôlée, joue un rôle central dans l’efficacité énergétique du bâtiment. Cette façade sert également de plateforme d’essai afin de pouvoir intégrer facilement de nouvelles technologies à l’avenir.

STEP2″ mise également sur l’innovation et la durabilité en ce qui concerne les matériaux utilisés. Ainsi, les panneaux muraux et de sol ont été fabriqués à partir de déchets recyclés tels que des fibres de denim, des gobelets en carton et du marc de café. Ces matériaux réduisent non seulement le besoin de nouvelles matières premières, mais contribuent également à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Co-création et commercialisation
Le développement de l’unité « STEP2 » s’est fait dans le cadre d’une approche de co-création, où tous les partenaires impliqués ont travaillé en étroite collaboration dès le début. Cette approche a permis de développer des solutions commercialisables qui ont un réel avenir dans l’industrie de la construction. Pour BASF, partenaire principal du projet, « STEP2 » offre l’environnement idéal pour traduire son savoir-faire chimique en solutions de construction concrètes et durables.

« STEP2 » est plus qu’un simple module de bâtiment – c’est un environnement d’innovation réel qui montre comment la recherche et l’industrie peuvent collaborer avec succès pour amener les technologies durables à la maturité commerciale. L’unité servira à l’avenir de lieu de travail et d’atelier d’innovation pour réaliser de nouvelles avancées dans le domaine de la construction durable.

septembre 2024
Empa entwickelt recycelbaren Kunststoff für die Industrie

Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben eine neue Art von Kunststoff entwickelt. Ihr Epoxidharz lässt sich sowohl reparieren als auch wiederverwerten. Das ist einer Medienmitteilung zufolge ein Novum. Bisher war die Wiederverwertung bei Epoxidharzen nicht möglich. Bei dieser Art von Kunststoffen sind die Polymerketten engmaschig miteinander vernetzt, was das Schmelzen verunmöglicht. „Haben sie einmal ausgedient, werden sie verbrannt oder in Deponien entsorgt”, erklärt Wenyu Wu Klingler vom Empa-Labor Advanced Fibers in St.Gallen.

Epoxidharze haben allerdings ausgezeichnete mechanische und thermische Eigenschaften, wie die Empa in ihrer Mitteilung schreibt. Entsprechend werden sie vielseitig in der Industrie eingesetzt – etwa bei der Herstellung von Bauteilen für Flugzeuge, Autos, Züge, Schiffe und Windkraftanlagen.

Mit dem besonderen Epoxidharz der Empa soll also unter anderem der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen in der Industrie nachhaltiger werden. „Die Herstellung von Kohlenstofffasern benötigt sehr viel Energie und setzt enorm viel CO2 frei”, erklärt Sabyasachi Gaan vom Empa-Labor Advanced Fibers. Wenn sie nach ihrer Nutzung in den Stoffkreislauf zurückgebracht werden können, könne der ökologische Fussabdruck verbessert und auch der Preis gesenkt werden, so Gaan.

Faserverstärkte Kunststoffe, wie sie im Bau von Flugzeugen, Zügen, Booten, Autos und Velos eingesetzt werden, sind laut der Empa aber nicht die einzige Anwendung für den neuen Kunststoff. Er könnte beispielsweise zur Beschichtung von Holzböden eingesetzt werden – als eine transparente, widerstandsfähige Schicht, die gute flammhemmende Eigenschaften aufweist.

août 2023
Holcim achète Minerales y Agregados au Guatemala

Holcim étend son engagement en Amérique centrale. Le producteur de matériaux de construction, dont le siège social est à Zoug, crée sa première filiale au Guatemala avec l’achat de l’entreprise Minerales y Agregados. Selon un communiqué de presse, l’entreprise acquise a son siège à Sanarate et est spécialisée dans la fabrication et la fourniture de mortiers et autres solutions pour la construction et l’agriculture. Minerales y Agregados a été fondée en 2014 par la famille Coronado.

« Avec Minerales y Agregados, nous renforçons notre présence géographique tout en élargissant notre offre de solutions de construction modernes. Le secteur de la construction au Guatemala est hautement spécialisé et exige des solutions de classe mondiale », a déclaré Oliver Osswald, responsable de la région Amérique latine chez Holcim. « Minerales y Agregados est un complément parfait qui nous aide à répondre à ces exigences », poursuit Osswald.

Le site de production de Holcim au Guatemala devrait permettre d’ajouter une nouvelle branche d’activité à l’offre de « Solutions & Products » dans la région, précise le communiqué. Holcim s’attend à des synergies grâce à l’élargissement de l’offre de Minerales y Agregados par la sous-traitance de ses usines de Metapán au Salvador, ainsi que par l’élargissement de l’offre de mortiers et de colles modernes provenant de la chaîne d’approvisionnement Disensa, qui appartient au groupe Holcim. Celle-ci comprend plus de 1000 magasins de détail dans toute l’Amérique latine.

Avec cette acquisition, Holcim fait avancer sa « Stratégie 2025 – Accélération de la croissance verte », indique le communiqué de l’entreprise. Cette stratégie vise à développer les activités de solutions et produits (Solutions & Products) pour atteindre 30% du chiffre d’affaires net du groupe d’ici 2025.

juin 2023
BAU fait un retour réussi

« La BAU a prouvé une fois de plus qu’elle est et reste la scène la plus importante pour les innovations et les premières dans le secteur de la construction. Malgré la pause forcée de quatre ans, un nombre record d’entreprises se sont présentées à Munich. Cela confirme l’accueil très positif réservé aux salons professionnels et en particulier aux salons leaders mondiaux, comme cela avait déjà été le cas en 2022 », concluent les deux directeurs du salon, Reinhard Pfeiffer et Stefan Rummel, à propos de BAU 2023.

Dieter Schäfer, président du comité consultatif des exposants de la BAU, se félicite de la réussite de la BAU : « En déplaçant la BAU 2023 en avril, nous avons fait tout ce qu’il fallait. Des halls complets et un pourcentage élevé de visiteurs internationaux soulignent la pertinence de la BAU. Il était donc d’autant plus important que le salon ait pu se tenir à nouveau après plus de quatre ans. À l’avenir, la BAU reviendra à sa date habituelle de janvier »

Outre la ministre fédérale de la Construction Klara Geywitz, le ministre bavarois de l’Économie Hubert Aiwanger a pu se faire une idée des nouveautés et des tendances dans le secteur de la construction à la BAU : « Le plus grand salon de la construction et de l’architecture est une plate-forme de réseau réussie pour les planificateurs et les artisans du bâtiment. Nous avons justement besoin des innovations qui y sont présentées pour savoir comment concilier la protection du climat et les défis tels que la construction et l’habitat abordables. Le salon est synonyme de progrès, de croissance et de compétitivité et pose les jalons de l’avenir dans le domaine de la construction et de l’urbanisme »

Pour Felix Pakleppa, directeur général de la Fédération allemande du bâtiment, la BAU envoie un signal directionnel au secteur de la construction après une longue pause forcée : « Avec les thèmes directeurs de la transformation numérique, de l’avenir de l’habitat, des ressources et du recyclage ainsi que de la construction modulaire, les plus grands défis et tendances actuels ont été parfaitement définis. Ainsi, la BAU offre cette année encore une formidable plateforme pour créer des perspectives d’avenir »

Katharina Metzger, présidente de la fédération allemande du commerce spécialisé en matériaux de construction, estime également que ce retour après plus de quatre ans est une réussite : « Nous sommes plus que satisfaits de la BAU 2023, car un secteur aussi important ne peut pas se permettre de rester six ans sans plateforme d’exposition. Même si des fabricants importants pour nos revendeurs spécialisés avec leurs artisans n’étaient malheureusement pas à bord cette fois-ci, nous espérons que nous pourrons compter sur l’ancienne présence des fournisseurs en janvier 2025 »

L’importance des échanges personnels a été soulignée par Andrea Gebhard, présidente de la Chambre fédérale des architectes : « La BAU 2023 reflète les questions actuelles du secteur de la construction. Elle est le lieu de rencontre idéal pour les architectes et les planificateurs pour discuter à la fois des matériaux innovants du futur et de sujets de société tels que le logement abordable »

Le chef de projet de BAU, Matthias Strauss, se tourne déjà vers les prochains événements du BAU Network : « Après le succès de BAU, toute l’équipe se réjouit déjà de la première de digitalBAU conference & networking en juillet prochain et de la prochaine digitalBAU en février 2024 »

L’internationalité des visiteurs atteint un niveau record
L’Autriche, l’Italie et la Suisse sont en tête du classement des visiteurs internationaux de la BAU. Grâce à une forte croissance, la Pologne et la Turquie occupent respectivement la quatrième et la cinquième place. Au total, la part internationale s’élève à près de 80.000 visiteurs. Cela représente 40 % du nombre total de visiteurs et constitue un record. En pourcentage, l’international dépasse donc encore de loin le précédent record de 2019 (37 pour cent).

Le nombre de visiteurs chinois est particulièrement remarquable. Avec 1.600 personnes, la Chine fait partie du top 10 des pays visiteurs de BAU 2023, une bonne surprise après l’assouplissement récent des restrictions Corona sur les voyages de la Chine vers l’étranger.

mai 2023
Le catalogue recommande des matériaux contre les îlots de chaleur urbains

Le gouvernement fédéral a présenté un ouvrage de référence pour les bâtiments neufs et les bâtiments à rénover, qui montre l’effet des matériaux de construction sur la chaleur dans les zones urbaines et densément peuplées. Il a été créé par la Haute école spécialisée Suisse du Nord-Ouest pour le compte de l’Office fédéral du logement ( BWO ).

Selon un communiqué de presse du BWO, le catalogue compare les matériaux pour l’extérieur tels que les revêtements de sol et les façades et explique leur effet sur la température extérieure.Il prend également en compte d’autres propriétés des matériaux, telles que la façon dont ils réfléchissent la lumière du soleil ou comment beaucoup d’eau des revêtements de sol laisse s’infiltrer.

Le BWO invite les planificateurs, les promoteurs et les propriétaires de maisons à consulter ce catalogue de matériaux lors du choix des matériaux appropriés. En outre, l’Office invite la communauté scientifique à poursuivre le développement et la recherche sur le sujet. Car selon les derniers scénarios climatiques, les températures moyennes en Suisse seront de 2,5 à 4,5 degrés supérieures d’ici 2060 à celles de la période de 1981 à 2010. Cela signifie que les bâtiments qui sont construits ou rénovés aujourd’hui seront le microclimat de demain. .

juin 2022
Regardez vers l'avenir de la technologie de la construction

Il y a loin de l’idée à une innovation commercialisable – en particulier dans l’industrie de la construction. Il existe un fossé entre les technologies qui fonctionnent en laboratoire et le marché qui exige des produits bien conçus et fiables. Le bâtiment modulaire de recherche et d’innovation NEST des instituts de recherche suisses Empa et Eawag vise à combler cette lacune.

Le NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) a ouvert ses portes en 2016 et est situé sur le campus de l’Empa à Dübendorf. Le bâtiment se compose d’un noyau de bâtiment avec trois plates-formes en porte-à-faux. Des modules de construction temporaires et thématiquement différents, appelés unités, peuvent y être installés. Ainsi, les équipes de recherche, les bureaux d’architecture et les entreprises de l’industrie de la construction peuvent tester et développer ensemble des matériaux, des technologies, des produits, des concepts énergétiques et des concepts d’usage au NEST. Au sens de « living lab », les unités installées sont en fait des lieux de vie et de travail utilisés.
L’unité « HiLo » est actuellement en construction sur la plate-forme supérieure de NEST. La construction a commencé à l’été 2019. L’unité est destinée à démontrer les possibilités de la construction légère. En plus d’une construction de toit innovante, des sols légers économes en matériaux et une façade solaire adaptative sont utilisés. Pendant le fonctionnement, la technologie du bâtiment doit être optimisée en permanence à l’aide de l’apprentissage automatique. L’unité ouvrira officiellement le 6 octobre 2021.

L’unité « STEP2 » à deux étages est également en projet. Les entreprises et les partenaires de recherche les mettent en œuvre ensemble dans une démarche d’innovation ouverte. Après son achèvement, qui est prévu pour l’été 2022, il servira d’atelier d’innovation interdisciplinaire et d’environnement de bureau. Les projets centraux de l’unité comprennent un escalier en colimaçon en forme de colonne vertébrale humaine, une enveloppe de bâtiment qui s’adapte aux conditions extérieures et un plafond au sol réalisé avec l’impression 3D.

octobre 2021