Comment les matériaux fa?onnent notre vie

De nouveaux matériaux et des technologies révolutionnaires ont inspiré l'exposition "Rethinking Design" de l'ETH Zurich, qui se tiendra la semaine prochaine à Davos à l'occasion du WEF. En effet, le design devient de plus en plus une composante essentielle du travail scientifique et les nouveaux matériaux ont le potentiel de transformer des industries entières. "Rethinking Design" ose un regard vers l'avenir - en référence à la devise du WEF "Globalisation 4.0" et au mot-clé omniprésent "Transformation". Ainsi, l'exposition interactive présente non seulement des robots capables de nager, de patiner et d'imiter des caractéristiques réalistes, mais aussi des matériaux inédits, comme des cristaux multiferro?ques qui révèlent notre passé ou des aérogels qui influencent notre avenir.

Design pour une nouvelle ère

Les matériaux ont toujours eu une influence sur l'humanité. A l'?ge de pierre, les premiers outils en silex ont fondamentalement changé la manière dont les hommes organisaient leur temps. Plus tard, l'?ge du bronze a apporté la communication écrite ainsi que des structures sociales, économiques et civiles avancées. Enfin, à l'?ge du fer, de nouvelles armes ont été développées et des envahisseurs ont notamment diffusé de nouvelles connaissances. "On pourrait dire que nous sommes aussi intelligents que les matériaux que nous utilisons", conclut Simone Bucher, la commissaire de l'exposition "Rethinking Design". "Les matériaux actuels nous ouvrent la voie vers une nouvelle ère en stimulant et en permettant des designs qui transforment des industries entières".

Transformer les processus industriels

L'extraction rapide des matières premières a pour conséquence que d'ici 2050, il n'y aura plus assez de sable et d'acier pour les constructions en béton. C'est pourquoi le Block Research Group, Architecture and Building Systems et Digital Building Technologies de l'ETH Zurich présentent à l'occasion de l'exposition un nouveau design pour un système de sol fonctionnellement intégré avec des éléments de chauffage et de refroidissement. Ce nouveau développement permet d'économiser jusqu'à 70% de matières premières par rapport aux dalles de sol traditionnelles en béton. Dans le même ordre d'idées, la start-up FenX de l'ETH Zurich propose un matériau de construction non toxique et incombustible. Le matériau de construction est fabriqué à partir de cendres volantes, qui font partie des déchets industriels normaux. Spectroplast,également un spin-off de l'ETH, présente un processus de fabrication "zéro déchet" basé sur l'impression 3D et utilisant des additifs de silicone.

La robotique au quotidien

Les principes de la fabrication additive ont également influencé les scientifiques travaillant au Computational Robotics Lab de l'ETH Zurich, qui se situe à l'interface de l'informatique visuelle, de la robotique et de la fabrication assistée par ordinateur. Ils démontrent comment les robots seront omniprésents dans notre vie quotidienne à l'avenir. L'impression 3D et les nouvelles technologies de fabrication avancées permettent de développer une nouvelle génération de robots personnalisés - comme les robots patineurs que l'on peut admirer à Davos. Entre-temps, l'Engineering Design and Computing Lab de l'ETH Zurich est déjà passé à la dimension supérieure : à l'aide de polymères imprimés en 3D, il crée des designs 4D inédits. Les chercheurs développent par exemple des robots flottants à partir de matériaux qui utilisent la température pour l'autopropulsion sans moteur ou alimentation électrique traditionnels - ce qui les incite à leur tour à repenser la locomotion en tant que telle.

La présentation du WEF met en lumière l'importance de la science

Les polymères ne sont toutefois pas les seuls matériaux qui pourraient jouer un r?le essentiel dans la vie quotidienne à l'avenir. Inspirés par la nature, des chercheurs du Multifunctional Materials Lab de l'ETH Zurich ont mis au point "l'arbre moderne" - un matériau en aérogel qui effectue la photosynthèse en laboratoire. Comme dans un véritable arbre, ce matériau permet une réaction chimique du CO₂ avec de l'eau et la lumière du soleil, qui résulte en un combustible solaire.

Jo?l Mesot, le président de l'ETH Zurich, accueille les visiteurs dans le pavillon de l'ETH Zurich et dans l'exposition "Rethinking Design" et les invite à découvrir comment les nouveaux matériaux et technologies peuvent inspirer des designs innovants. "Le World Economic Forum est et reste un événement important dans l'agenda d'un président de l'ETH Zurich. Nous sommes heureux d'accueillir des personnes de Suisse et du monde entier. Notre exposition met en lumière le r?le essentiel que jouent la science et la technologie dans l'économie et la société d'aujourd'hui", a déclaré M. Mesot.