Il y a quelques années, l’idée de disposer d’un moyen visuel non destructeur de détection des défauts cachés au sein des matériaux composites avait conduit en 2009 le consortium britannique Bruisable Composites, coordonné par la société EPL Composites Solutions Limited, aujourd’hui devenue Haydale Composite Solutions Limited, à mettre au point une solution originale. En effet des matériaux composites intégrant des microcapsules chargées en colorants étaient capables de révéler la moindre fragilisation en faisant apparaître une « ecchymose » en surface.
Le présent article fait état de développements d’une équipe de l’Université de Gand, en Belgique, ayant la même finalité. Il s’agit par contre ici de mettre en œuvre par revêtement un matériau mécanoluminescent (à base du luminophore BaSi2O2N2:Eu2+) sensible à la pression et aux chocs qui va permettre de visualiser l’emplacement où a été choqué le matériau, et ce jusqu’à trois jours après l’accident. Cette innovation pourrait constituer un outil pertinent pour enquêter par exemple sur les raisons et les conséquences d’un impact sur une partie extérieure d’un avion ou sur la pale d’une éolienne. Les chercheurs ont développé une gamme de matériaux polymères mécanoluminescents (à base de résine époxyde transparente EpoFix de Struers GmbH) qui sont capables d’émettre plusieurs fois de la lumière.
Les propriétés d’émission lumineuse sous l’effet d’une contrainte mécanique sont déterminées par la présence de défauts intrinsèques aux polymères. En contrôlant la typologie de ces défauts (défauts électroniques) par un éclairage ultraviolet de stimulation (qui va conduire au piégeage de porteurs de charge au niveau des défauts), il est possible de développer une fonction mémoire à ces matériaux et de leur configurer une sensibilité précise. Ainsi en balayant la surface d’un tel matériau sous un faisceau laser infrarouge, il est possible de localiser, précisément durant plus de 72 heures, la zone d’impact ou de pression, qui va se manifester par l’émission d’une lumière vert bleuâtre. Selon les chercheurs qui étudient ce concept, le processus d’identification serait parfaitement reproductible. Ces travaux ont été publiés le 25 décembre 2019 dans la revue Light: Science & Applications, sous le titre « Adding memory to pressure-sensitive phosphors ».
Serveur web : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29570650
Date : 01/2020