De la pomme de pin au distributeur d'ombre adaptatif

Entre-temps, Vailati a pu concrétiser son idée : Dans sa thèse de doctorat sous la direction du professeur Ingo Burgert à l'Institut des matériaux de construction de l'ETH Zurich, elle a con?u un système d'ombrage d'un genre nouveau. Si vous pensez à des stores high-tech entièrement automatisés avec des capteurs, des actionneurs et une technique de commande complexe, vous êtes loin du compte. Le prototype de Vailati mérite certes le qualificatif de "high-tech", mais il est d'une modestie rafra?chissante : Le système utilise des lamelles d'ombre en bois et se passe entièrement de capteurs et de moteurs - il n'a pas besoin d'électricité. Il s'adapte néanmoins aux conditions météorologiques : Les lamelles se déplacent de manière autonome. Plusieurs paires de lamelles disposées en parallèle forment ainsi une sorte de toit qui s'ouvre et se ferme automatiquement. La construction peut être fixée horizontalement, par exemple au-dessus d'une fenêtre sur la fa?ade d'une maison.

"Pour le mouvement propre des lamelles, nous nous sommes inspirés du c?ne du pin", explique Vailati. Les écailles des c?nes réagissent aux changements d'humidité de l'air : si celle-ci diminue, les écailles se courbent et passent d'une forme droite à une forme incurvée - le c?ne s'ouvre. Cela est possible gr?ce à sa construction : Les écailles du c?ne sont constituées de deux couches de tissu reliées entre elles, qui se contractent différemment lorsque le taux d'humidité diminue.

Les doubles couches de bois comme matériau réactif

Ce qui semble simple a nécessité plusieurs années de recherche. Vailati a d? relever deux défis en particulier. D'une part, il s'agissait d'agrandir les structures à double couche, d'abord très petites, pour atteindre la longueur de lamelle habituelle sur le marché, soit jusqu'à un demi-mètre, sans que le matériau ne se déforme de manière incontr?lable. D'autre part, le système réagissait trop lentement par rapport aux lamelles motorisées traditionnelles. "Je devais trouver un moyen d'accélérer la cinétique de la double couche", raconte l'inventeur. Des motifs de bandes fraisés dans le bois ainsi qu'un rapport finement ajusté des épaisseurs de couches ont contribué à accélérer le mouvement. Enfin, l'expérience professionnelle de Vailati en tant qu'ingénieure en b?timent a également joué en sa faveur : pour augmenter l'ombre portée, elle a couplé deux lamelles à la fois. "Cela augmente aussi nettement le temps de réaction", se réjouit-elle.

L'ETH Zurich a déposé une demande de brevet pour cette invention. Vailati a soutenu sa thèse de doctorat en février et travaille depuis peu comme postdoctorante à l'Empa. Un petit prototype de son système d'ombrage se trouve cependant toujours sur le toit d'un b?timent de l'ETH sur le H?nggerberg. Son ombre agréablement fra?che serait une bénédiction, surtout par des jours comme celui-ci.

L'année dernière, ETH transfer a classé le système d'ombrage en instance de brevet dans la catégorie des 20 meilleures inventions de l'année et peut Téléchargersous licence de la maison. Vous trouverez de plus amples informations ici.