Matériaux architecturés conçus par homogénéisation d’ordre supérieur
L’émergence de la fabrication additive et de l’optimisation topologique a fait apparaitre un nouveau paradigme de conception des matériaux : material by design dans lequel l’organisation de la matière joue un rôle central. Il est devenu possible de concevoir et fabriquer des matériaux dont la microstructure régulière a été choisie.
Les méthodes de changement d’échelle ou d’homogénéisation se situent au cœur de cette thématique scientifique car elles sont la clef pour caractériser le comportement apparent des matériaux architecturés. En particulier, il a été démontré mathématiquement qu’il existe une très grande variété de comportements élasto-statiques non-classiques obtenus par un simple mélange de matériaux constitutifs. Ce résultat théorique ne permet pas pour autant de construire les microstructures correspondantes.
Ce projet s’est concentré sur l’obtention de matériaux architecturés présentant de manière prononcée un comportement élastique linéaire de type second gradient du déplacement alors que les matériaux architecturés classiques présentent le plus souvent un comportement élastique linéaire du premier gradient du déplacement.
Les retombées technologiques à long terme concernent les matériaux architecturés mais aussi les matériaux « intelligents » couplant différents phénomènes physiques et pouvant être pilotés par une énergie d’actuation.
