5 tendances de l'industrie des sciences des matériaux à surveiller en 2021

Des polymères aux superalliages en passant par les semi-conducteurs, l'industrie de la science des matériaux est responsable de certains des développements technologiques les plus importants de l'histoire moderne. Dans cet article, nous examinons les 5 principales tendances de la science des matériaux qui devraient influencer le monde en 2021.

 

Production d'énergie verte


Il est maintenant plus important que jamais que des mesures soient prises pour atténuer le changement climatique. Cela implique nécessairement de trouver des moyens écologiquement durables de produire, stocker et distribuer l'énergie. Avec l'accélération du déploiement des technologies d'énergie renouvelable partout au Canada et dans le reste du monde, l'industrie de la science des matériaux jouera de nombreux rôles vitaux dans l'avenir de l'énergie.

L'industrie de la science des matériaux est essentielle au développement de nouvelles sources d'énergie telles que les systèmes de fusion nucléaire, où les environnements de réacteur difficiles nécessitent des matériaux capables de résister à des flux de chaleur et de rayonnement élevés et à des contraintes thermomécaniques. Des technologies déjà fonctionnelles telles que le solaire photovoltaïque peuvent également tirer parti des nouvelles avancées de l'industrie de la science des matériaux: la commercialisation de films de pérovskite pourrait inaugurer une nouvelle génération de cellules solaires ultra-efficaces.

Stockage d'énergie


Dans les années 1990, l'industrie de la science des matériaux a révolutionné le stockage d'énergie avec les premières batteries lithium-ion commerciales. En 2021, le passage de la distribution d'énergie à grande échelle aux énergies renouvelables distribuées imposera une demande sans précédent sur notre capacité à stocker de l'énergie. L'industrie de la science des matériaux jouera un rôle déterminant dans la recherche de moyens pratiques pour y parvenir: du développement de membranes polymères plus durables pour les piles à combustible aux nouvelles technologies de batteries pour le stockage stationnaire à grande échelle.

Nanotechnologie


La nanotechnologie est en train de provoquer une révolution invisible dans l'industrie de la science des matériaux. L'intégration de nanostructures dans les matériaux (par exemple dans les nanocomposites) a déjà révolutionné des industries telles que l'aérospatiale et la défense en permettant la création de matériaux légers et performants avec une résistance et une durabilité extrêmes. Les nanomatériaux ont le potentiel d'application dans une vaste gamme d'industries, du stockage d'énergie aux soins de santé. L'interaction entre la nanotechnologie et l'industrie de la science des matériaux ne fera qu'augmenter à mesure que les nanofibres, les nanotubes, les allotropes, les points quantiques et d'autres technologies de nanostructures continueront de mûrir et de proliférer.

Matériaux Durables


Alors que le monde prend de plus en plus conscience de la pollution plastique et d'autres problèmes liés aux déchets de matériaux, les gouvernements exercent des pressions réglementaires sur les industries pour qu'elles réduisent la quantité de déchets qu'elles peuvent produire. Le gouvernement canadien a récemment annoncé un financement de plus de deux milliards de dollars pour la recherche sur la pollution par les plastiques, dans le but que le Canada ramène ses niveaux de déchets plastiques à zéro d'ici 2030.

Face à la pression réglementaire et à un besoin croissant de réduction des déchets, l'industrie de la science des matériaux vise à résoudre les problèmes des déchets en développant des solutions durables. Du développement de composés biodégradables et de recyclage à la création de procédés de production d'acier et de béton à faible impact, l'industrie de la science des matériaux contribuera à réduire la quantité de déchets produits dans l'industrie.

Matériaux réactifs / intelligents


Les progrès récents dans l'industrie de la science des matériaux ont permis la création de matériaux «intelligents» qui répondent à des stimuli externes. Ces matériaux peuvent présenter diverses propriétés, notamment la mémoire de forme, les propriétés piézoélectriques, l'auto-guérison et le changement de couleur en réponse à la température, au potentiel électrique ou à la lumière.

Les applications futures de ces matériaux peuvent inclure de très petits actionneurs à base d'alliages de mémoire ou des nanocapteurs à haute sensibilité avec des applications dans le diagnostic médical et la surveillance de l'environnement. Si vous souhaitez vous tenir au courant des dernières innovations dans ce domaine, il vous suffit de contactez-nous un membre de l'équipe pour rejoindre notre liste de diffusion.