Nouveaux composants électrocéramiques miniaturisés
Les matériaux électrocéramiques sont des céramiques qui réagissent aux champs électriques de différentes façons, d'où leur importance dans les dispositifs électromécaniques, électrochimiques, électromagnétiques et électro-optiques.L'industrie de l'électronique cherche à développer des composants toujours plus petits, offrant une flexibilité et un rendement supérieurs avec un minimum d'impact négatif sur l'environnement. Un consortium européen ayant des connaissances et expériences diverses et poussées en matière d'électrocéramiques a mis en place le projet Minuet en vue de progresser dans ce domaine, en particulier dans la miniaturisation de matériaux et composants respectueux de l'environnement. Les chercheurs ont notamment axé leurs efforts sur les matériaux piézoélectriques monocristallins et la mise au point de nouvelles céramiques piézoélectriques et couches épaisses piézoélectriques. Les dispositifs piézoélectriques détectent une variation de pression ou de force et la convertissent en un signal électrique et, inversement, se transforment en réaction à un courant électrique. Ils sont importants dans la détection, la surveillance et la régulation d'écoulements de fluides où les changements de viscosité et autres paramètres entraînent des changements de pression dans les fluides. Les chercheurs ont appliqué des techniques de modelage avancées pour la mesure des contraintes dans des cristaux simples et céramiques en vrac, pour mettre au point de nouveaux composés à base de plomb offrant une meilleur permittivité (en fait, une résistance moindre) ainsi que de nouveaux composants piézocéramiques sans plomb à base de niobates de potassium et de sodium. Ces matériaux ont permis de concevoir plusieurs dispositifs, notamment une tête d'injection de micro-doses pour l'impression à jet d'encre, un capteur de niveau d'huile, un capteur de flux sanguin jetable pour usage intra-opératif et un capteur de détection d'embolie gazeuse veineuse, deux capteurs pour l'imagerie par ultrasons, et un nouveau capteur de contrôle non destructif par ultrasons à base de couches épaisses piézoélectriques. Dans l'ensemble, le projet Minuet a été très productif en offrant de nouveaux matériaux et procédés électrocéramiques permettant de produire plusieurs dispositifs électrocéramiques à base de matériaux plus respectueux de l'environnement. La commercialisation des résultats devrait avoir un impact important sur les secteurs européens de l'électronique, des soins médicaux et de l'environnement, pour n'en citer que quelques-uns.
