Une nouvelle génération de matériaux intelligents

Nous avons conçu ces pigments pour contrôler et adapter sur-mesure la propriété intelligente. Nous exploitons la richesse de la chimie hybride dans laquelle coexistent une unité organique et inorganique pour conférer des propriétés complémentaires et adaptables sur-mesure.

Notre équipe de docteurs, ingénieurs et opérateurs experts en intelligence des couleurs maîtrise l’ensemble des concepts scientifiques les plus avancés en science des matériaux, en thermodynamique, en photochimie, en formulation, en génie chimique et industriel…

Cette expertise unique nous permet de structurer et ciseler la matière par ingénierie moléculaire pour lui conférer les propriétés intelligentes. A l’instar d’un maçon ou d’un orfèvre, nous construisons l'architecture hybride en sélectionnant les bonnes briques élémentaires (organique/ inorganique). Cela nous permet de contrôler le changement de couleur et/ou d’émission en fonction de la perturbation extérieure souhaitée.

Cette génération de matériaux intelligents est le résultat d’un savoir-faire acquis et breveté. Nous possédons plus d'une dizaine de portefeuilles brevets et de marques, et exploitons plusieurs licences en exclusivité.

Nous adaptons la propriété intelligente à votre cahier des charges

Nous avons à notre disposition un ensemble de briques élémentaires nous permettant d'adapter la réactivité du matériau en fonction de votre projet. Nous pouvons ainsi par ingénierie moléculaire programmer la réactivité du matériau pour induire une modification des propriétés optiques en fonction :

de la température : propriété thermochrome,
de la lumière : propriété photochrome et luminescente,
de la pression : propriété piézochrome,
de la présence d'un solvant ou d’un gaz : propriété chimiochrome.

Ce savoir-faire unique permet à nos équipes d'intervenir et de transformer des "concepts" en "produits", dont certains sont déjà commercialisés.

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La première étape primordiale dans la sélection d'un matériau intelligent est de définir le processus responsable du changement de propriété : température, lumière, pression... Vient ensuite la partie la plus délicate : ajuster le seuil de déclenchement et maintenir cette propriété jusqu'au produit fini.

Pour un matériau thermochrome, cela peut être de changer de couleur à partir de 25°C, pour un photochrome de contrôler la vitesse d'écriture et d'effacement à la lumière, ou même pour un chimiochrome d'ajuster la réactivité et la sélectivité à un gaz...

Le rôle de nos chimistes au sein de notre Département Recherche est de sélectionner le processus physique le plus adapté à votre projet. Nous avons à notre disponibilité une large variété de matériaux intelligents et nos recherches internes nous conduisent continuellement à enrichir cet alphabet en exploitant les mécanismes de modification structurale d’isomérisation, de cyclisation (ou ouverture de cycle), de transfert d’électrons, de protons, d’atomes d’hydrogène et/ou d’état de spin…

Pour obtenir une propriété intelligente optimale, c’est tout un équilibre à trouver. Une simple modification de la structure peut conduire à une propriété réversible ou irréversible.

Il existe aujourd’hui une multitude de composés qui se transforment par l’apport d’une énergie extérieure et obéissent aux lois des phénomènes de transition de phase. Certains s’accompagnent d’un bouleversement complet de la structure avec le passage d’une forme solide à liquide, à l’exemple d’un glaçon qui se transforme en eau autour de 0°C. D’autres présentent des modifications bien plus subtiles comme le changement de coordination d’un site octaèdre à tétraèdre, d’un glissement de plan d’atomes dans la structure etc.

Pour générer un effet irréversible, la stratégie est de sélectionner un processus physique (responsable de la modulation de la couleur) qui va s'accompagner d'une très forte contrainte structurale pour éviter toute réversibilité. A l'opposé, l'obtention d'une propriété réversible impose de privilégier des mécanismes à très faible contrainte structurale à l'échelle moléculaire. Pour nos équipes, tout est dans l'ajustement de l'architecture.

Au cours de leur fonctionnement, certains revêtements intelligents présentent un phénomène de fatigabilité : le processus ne revient plus à l'état initial.

A titre d'illustration, prenons le cas d'un matériau qui change de couleur du bleu (état initial) au blanc (état final). La présence d'un phénomène de fatigabilité est constatée lorsque la matière commence à montrer une couleur intermédiaire bleuâtre au cours des cycles de modification ON/OFF. En fait, certaines entités moléculaires n'ont plus la capacité de changer d'état. Elles restent bloquées dans leur état initial. On se retrouve avec un mélange de billes bleues capables de se transformer en blanc et d’autres bloquées dans leur forme bleue.

Ce phénomène de fatigabilité au cours des cycles de modification ON/OFF est la conséquence d'une mauvaise définition du matériau. Il réside une trop forte contrainte structurale qui génère petit à petit une dégradation. Cela peut venir du pigment et/ou de la matrice elle-même.

Pour certaines demandes industrielles, ce phénomène de fatigabilité est recherché. Nos équipes exploitent notamment cette propriété pour créer sur-mesure des indicateurs de fatigue à effet cumulatif. Leurs usages sont notamment déployés dans le domaine de la maintenance prédictive, ou même pour la péremption d’un article dans le domaine santé, alimentaire, industrielle…

Chaque demande à ses spécificités

Nous avons à notre disposition une large gamme de pigments et pourtant, nous n'avons pas de catalogue sur étagère.

Parce que vos attentes, votre processus industriel, votre matrice sont spécifiques, il est impossible de fournir un échantillon avant de l’avoir conçu pour vous.

Au sein d'OliKrom, chaque revêtement intelligent (peinture, encre, mélange-maître…) est conçu et produit pour répondre à un cahier des charges précis adressé par nos partenaires industriels.

Nous avons les éléments élémentaires pour concevoir sur-mesure la solution, puis nous intégrons chacune de vos contraintes (techniques, économiques, réglementaires...) pour produire le bon matériau.

Nos équipes sont à votre disposition et nous ajusterons :

La nature des couleurs (longueurs d’onde) mises en jeu,
Le caractère réversible et/ou irréversible,
La vitesse de commutation et les enjeux de fatigabilité,
L’insertion de ces pigments adaptatifs dans une formulation (peinture, encre, mélange-maître…) sans altérer les propriétés,
La production à l’échelle industrielle des encres et peintures.

Pour en savoir plus

Les matériaux intelligents : une évolution sociétale

De tout temps, nos sociétés se sont adaptées, perfectionnées. Les premières civilisations se sont construites grâce aux composés naturels accessibles comme le bois, la pierre, le cuir, l’os, la corne, le lin ou encore le chanvre. Nous avons ensuite connu l’émergence des matières plastiques et des composites avec des implications tout autour de nous, dans le bâtiment, l’automobile, l’aéronautique, le sport, le secteur militaire.

Nous entrons aujourd’hui dans l’avènement de la 3ème génération, celle des dérivés multifonctionnels, capables de s’adapter à leur environnement. C’est l’univers des matériaux intelligents. Il s’agit d’une véritable révolution pour le XXIe siècle, tout aussi importante que celle de la révolution de la communication ou des biotechnologies.