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Biocomposites: Matériaux, Propriétés, Applications

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Dans cours

MSE-440: Composites technology

The latest developments in processing and the novel generations of organic composites are discussed. Nanocomposites, adaptive composites and biocomposites are presented. Product development, cost analysis and study of new markets are practiced in team work ...

Description

Cette séance de cours explore l'utilisation des biocomposites dans diverses applications, en se concentrant sur des matériaux tels que les fibres et les polymères, leurs propriétés spécifiques et les processus de fabrication impliqués. Il explore les avantages et les inconvénients de l'utilisation de biocomposites, tels qu'une résistance élevée, une rigidité adaptée et des taux de résorption. La présentation couvre le développement de mousses biocomposites, l'intégration de la cellulose nanofibrillée et la biomécanique des tissus sains. Il examine également les tendances actuelles et futures des biocomposites, y compris l'utilisation de fibres naturelles, de composites thermodurcissables et thermoplastiques, et des exemples spécifiques d'applications de biocomposites dans différentes industries.

Enseignant·e·s (3)

Pierre-Etienne Bourban

Background 1990 Ingénieur en science des matériaux 1993 PhD in materials science Activities 1993-1994 Research at the Center for Composite Materials, University of Delaware, USA (ccm.udel.edu), SNSF grant Since 1994 Research and teaching at EPFL, Composites, (LTC, LPAC) 1995-1999 Coordination Swiss Priority Program on Materials research: 2.2: Composites Since 1998 Biocomposites 2004-2009 Direction of the EPFL Transdisciplinary programme in Sport and Rehabilitation 2005-2008 Member of the EPFL Vice-Presidency for Innovation and Valorisation and direction a.i.EPFL-LTC Since 2016 Direction Discovery Learning Labs Materials/Bioengineering and Engineering

Véronique Michaud

Background: 1994 Habilitation à diriger des recherches ( INPG, France) 1991 PhD in Materials Engineering ( MIT, USA) 1987 Ingénieur Civil des Mines ( Ecole des Mines de Paris, France) Activités: Depuis Janvier 2018: Vice-Doyenne de la faculté des ingénieurs, en charge de l'éducation. Juin 2012-Dec.2017: Directrice de la Section Science et Génie des Matériaux Depuis Avril 2017, Professeur Associée EPFL 2009-2017 : Professeur Titulaire at EPFL 1997-2009 : collaboratrice Scientifique EPFL 1994-1997 : Chef de Travaux au laboratoire MSS-MAT, Ecole Centrale Paris (France) 1991-1994 : Post-doctoral research associate, MIT (USA) Environ 300 publications of which 140 in peer-reviewed journals

Martyn Douglas Wakeman

Dr. Martyn Wakeman is a seasoned professional in advanced composites with a proven record of 20 yrs, spanning academia and global corporations. He has worked in M&A deep dive projects in the Advanced Composites Space and has a proven publication (80 ) and patent (30) history in the development of continuous fibre thermoplastic composites from formulation, processing, to applications. He is currently attached at 50% to the Laboratory for Processing of Advanced Composites at the EPFL focused on 3D printing and advanced composites and also available as an independent consultant. Prior to this role he worked at DuPont from 2007-2016 in Geneva, Switzerland where he worked to drive the development strategy and led research of the DuPont Vizilon thermoplastic composites offer including continuous carbon and glass reinforced composites. From 1997 to 2007 he was a Scientific Collaborator at the Swiss Federal Institute of Technology, EPFL, in which he was Head of the Composite and Polymer Laboratory's "Industrial implementation group", located in the EPFL science park, focused on the automotive industry both in Europe and North America. He has a PhD in mechanical engineering focused on composites.

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Concepts associés (32)

Matériau

vignette|Grandes classes de matériaux. Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages. Un matériau est toute matière utilisée pour réaliser un objet au sens large. Ce dernier est souvent une pièce d'un sous-ensemble. C'est donc une matière sélectionnée à l'origine en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue d'un usage spécifique.

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

Fibre naturelle

thumb|Cordelette en chanvre. Les fibres naturelles sont d'origine animale ou végétale. Les plus utilisées sont les fibres de coton, lin et chanvre, ou encore de sisal, jute, kénaf ou coco. Les fibres de chanvre étaient particulièrement prisées pour les cordages et voilures des bateaux de la marine marchande et de guerre du fait de leur grande souplesse et résistance en environnement agressif. Les fibres et filasses de chanvre sont aujourd'hui utilisées par exemple pour l'étanchéité dans le chauffage sanitaire.

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

Fiber

Fiber or fibre (British English; from fibra) is a natural or artificial substance that is significantly longer than it is wide. Fibers are often used in the manufacture of other materials. The strongest engineering materials often incorporate fibers, for example carbon fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Synthetic fibers can often be produced very cheaply and in large amounts compared to natural fibers, but for clothing natural fibers can give some benefits, such as comfort, over their synthetic counterparts.

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