De nouveaux modèles facilitent encore plus la miniaturisation

Dans notre vie de tous les jours, nous rencontrons de plus en plus d'appareils compacts et dotés de très nombreuses fonctions. Mais cette réduction de taille fait que les effets de surface et de dimension commencent à dominer les réactions et le comportement des matériaux. En conséquence, les propriétés habituelles d'un matériau, à l'échelle normale, ne sont plus valables pour conduire une analyse exacte à échelle réduite et effectuer la conception associée. Lorsque la taille des composants approche l'échelle microscopique, leurs propriétés mécaniques, tribologiques et de déformation évoluent.

Les scientifiques du projet MICROMANUFACTURING (Multi-scale material modeling for micro-manufacturing of micro-feature arrays on large surface areas) ont réussi à faire le pont entre les modélisations à l'échelle mésométrique et micrométrrique, en concevant et validant des modèles exacts des processus de micro fabrication.

L'équipe du projet a amélioré la compréhension du comportement des matériaux, du contrôle des processus, des déformations mécaniques et de la tribologie, en vue d'une micro fabrication précise et économique. Citons ainsi des pièces d'échelle microscopique (broches, connecteurs, pignons, pompes, etc.) et des structurations d'échelle microscopique sur de grandes surfaces (canaux, pyramides, cônes, bosses, etc.).

Les travaux du projet ont d'importantes conséquences pour les plaques bipolaires des piles à combustible, ainsi que pour les implants médicaux dont les surfaces portent des micro canaux et des zones poreuses de micro bosses. Ces surfaces sont nécessaires pour transporter très efficacement la chaleur et la matière. Les scientifiques ont étudié de manière approfondie la formation de micro canaux, ainsi que l'impact des paramètres de la micro fabrication et la qualité des surfaces, la corrosion et la résistance au contact.

Les modélisations exactes mises au point autorisent une évaluation économique des propriétés des matériaux à l'échelle micrométrique. Ceci ouvre la voie à des processus rapides et économiques de micro fabrication, hautement nécessaire pour produire et commercialiser des piles à combustible et des appareils médicaux miniaturisés.