Pourquoi les matériaux évolués sont essentiels aux voitures et aux biens de consommation
Alors que la demande pour des véhicules électriques et la technologie de conduite autonome augmente, les chercheurs inventent de nouveaux matériaux pour tout, depuis l’intérieur et l’extérieur des voitures jusqu’aux batteries, aux capteurs et aux groupes motopropulseurs de rechange. De tels matériaux, incluant les polymères renforcés à la fibre de carbone recyclable, les composés de moulage composites, les nouveaux usages et produits chimiques pour les résines, aident le secteur de l’automobile et les autres joueurs qui démarrent en mobilité à construire des véhicules plus sûrs, plus efficaces et écoénergétiques.
Déjà-vu
Il y a près d’un demi-siècle, la crise du pétrole a forcé le secteur de l’automobile à faire des changements drastiques à leurs designs parce que les consommateurs exigeaient des voitures plus économiques. Les fabricants de voitures ont eu besoin de composants plus légers et plus performants que les pièces métalliques utilisées, et c’est ainsi que s’est répandue l’intégration des polymères dans le secteur de l’automobile. Aujourd’hui, les modifications de la manière dont les véhicules sont conçus, fabriqués, alimentés et utilisés déclenchent une autre transformation. Face à ce changement énorme, les fournisseurs de matériaux spécialisés comme Panasonic collaborent avec les joueurs de l’industrie et les nouveaux fabricants de véhicules pour créer en commun le nouveau paysage de la mobilité.
Et la mobilité n’est qu’une des industries ayant une influence sur la demande pour des matériaux évolués innovants. Tout le monde sait bien que l’électronique grand public est de plus en plus compacte. Il suffit de penser au téléphone cellulaire par satellite des années 1980, célèbre par sa taille énorme. Aujourd’hui, nos téléphones intelligents se rangent non seulement dans une poche mais ils offrent également une puissance informatique plus grande que celle de la plupart des ordinateurs de bureau des années passées. Ils servent aussi d’appareil photo, d’éditeur vidéo, de studio musical et plus encore.
Usages créatifs des nouveaux matériaux pour les biens de consommation
Alors que les dispositifs électroniques rapetissent, ils sont également intégrés dans un nombre surprenant d’articles de tous les jours. Pensez aux pantalons de yoga intelligents qui utilisent les vibrations haptiques pour encourager ceux qui les portent à prendre une meilleure posture ou à tenir la pose pendant un exercice. Leur construction intègre la fonctionnalité sans fil pour la synchronisation avec le téléphone intelligent de l’utilisateur afin de fournir une meilleure réaction. Des matériaux électroniques évolués représentent également la pierre d’assise de la révolution de l’Internet des objets (IdO) qui relie des millions de dispositifs pour améliorer l’efficacité dans les usines.
Beaucoup de choses ont été écrites à propos des 10 principales technologies de rupture dont la valeur économique pourrait se chiffrer dans les billions de dollars au cours de la prochaine décennie. Selon nous, leur élaboration en des solutions intégrées est cruciale à la création de toutes nouvelles expériences. Une recherche récente élaborée par Panasonic sur les technologies de rupture démontre que les matériaux évolués sont des investissements à court terme pour deux entreprises sur cinq.
Matériaux évolués attirant les investissements
Encore plus intéressant, quelque 38 % des répondants à notre étude sur les technologies de rupture dans la fabrication ont déjà adopté des matériaux évolués dans leur organisme, tout juste un peu moins que la technologie infonuagique. La recherche a démontré que la plupart des principaux décideurs ayant répondu comprennent très bien le risque lié à la non-adoption des technologies de rupture. Près de quatre entreprises sur cinq croient que leurs concurrents prendront de l’avance si elles n’adoptent pas ou n’investissent pas en une telle innovation.
Déjà, la demande des matériaux évolués a un impact sur la chaîne logistique. Les réseaux haute vitesse et les nouvelles formes de dispositifs forcent les novateurs à poursuivre le design et la conception de nouveaux produits. Quels sont les secteurs touchés? Il est difficile d’en trouver un qui ne l’est pas. Les matériaux évolués jouent un rôle clé dans le développement des batteries écoénergétiques à charge rapide pour les véhicules électriques, la prochaine génération de dispositifs mobiles et les biens de consommation non annoncés, pour n’en nommer que quelques-uns.
Apparition de nouvelles applications
Ces modifications font suite à la demande des consommateurs pour des produits et des solutions à plus haute performance et à moindre coût. De plus, il faut compter sur les tendances de la mode pour des dispositifs plus petits, plus minces, plus esthétiques et des interfaces homme-machine plus intuitives. Les générations actuelles de matériaux en thermoplastique de polyuréthane et en caoutchouc de silicone créeront assurément des défis au niveau de l’adhésion, la résistance thermique et la fragilisation pour les concepteurs qui utilisent des circuits flexibles dans les nouveaux produits de consommation. De plus, la demande continue d’augmenter auprès des concepteurs pour des circuits en matériel confortable avec une résistance à la chaleur, une durabilité et une maniabilité excellentes.
Unique technologie de polymère extensible
En réunissant le rendement éprouvé de la fabrication des circuits traditionnels et les procédés d’assemblage avec les matériaux propriétaires et l’expertise en conception de Panasonic, ses novateurs créent de nouveaux matériaux qui sont prêts à être utilisés dans la fabrication de circuits extensibles. La technologie est basée sur un système de résine propriétaire de Panasonic qui peut être étiré des milliers de fois et qui retourne à sa longueur d’origine après chaque cycle d’étirement. De plus, le polymère de base est très résistant à la température, survivant à des variations de température dépassant 260 °C, ce qui est assez chaud pour liquéfier la plupart des brasures électroniques.
Les circuits fabriqués avec ces matériaux sont super pliables et s’adaptent aux diverses manières de les courber et de les plier. Ils peuvent être appliqués sur des surfaces de forme irrégulière, réduisant grandement les contraintes de design présentes dans les cartes de circuits traditionnelles. Par exemple, les circuits peuvent permettre la construction de dispositifs électroniques extensibles adaptables à de nombreuses formes comme les dispositifs vestimentaires et les composants d’automobile. Le matériel peut être déployé dans une vaste gamme d’applications en plus des dispositifs vestimentaires et des composants d’automobile, incluant des capteurs, des afficheurs, l’automatisation médicale, aérospatiale et logicielle. Très bientôt, vous verrez le premier de ces nouveaux matériaux dans des produits commerciaux de Panasonic.
Ces matériaux de circuits extensibles sont un grand changement, et ce ne sont pas les seuls que nous réserve Panasonic. Il y a plus de 100 ans, une douille de lampe améliorée résistant à la température fut le tout premier produit fabriqué par Panasonic. La douille était faite d’un matériau évolué pour le temps, une résine spécialisée et un design unique. Pour en savoir plus sur la recherche de Panasonic sur les matériaux évolués, et comment ils ont permis l’électronique hybride extensible, communiquez avec notre équipe des ventes.