News Mercredi 2 juin 2021 - 12:22

Des poutres en plastique imprimées en 3D inspirées des Lego

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Des étudiants de l’Université polytechnique de Valence (UPV) ont développé des poutres en plastique recyclé pour remplacer leurs homologues en béton armé ou en métal. Ces équipements, qui maintiennent les constructions, sont actuellement résistants mais trop lourds et difficilement transportables. L’alternative fabriquée en plastique est le fruit de plus de trois ans de recherche et de développement. Imprimées en 3D, les pièces possèdent une structure alvéolaire, qui réduit de 80 % leur poids.

80 % plus légères

Les poutres en béton armé sont extrêmement solides, mais pèsent particulièrement lourd. Pour remédier à ce problème, les étudiants de l’UPV ont développé des poutres en plastique recyclé. « Notre objectif était de proposer une alternative aux poutres actuelles en béton armé. Celles-ci sont réalisées à l'aide de profilés construits pour la longueur de la pièce, ce qui nécessite une installation coûteuse et est difficile à transporter », a expliqué José Ramón Albiol, maître de conférences à l'École technique supérieure d'ingénierie de la construction (ETSIE) de l’UPV. Les poutres produites grâce à la fabrication additive sont personnalisables et peuvent être construites au plus près du chantier. L’empreinte écologique est ainsi considérablement réduite, les pièces sont fabriquées en plastique recyclé et ne sont pas – ou peu – transportées.

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La structure interne alvéolaire des poutres est inspirée de celle de l'épiphyse, l'extrémité arrondie de l'os, plus épaisse et spongieuse. (Crédits : Université polytechnique de Valence)

Inspirées des Lego et des os humains

La poutre est composée de plusieurs segments, qui s’emboîtent les uns dans les autres pour donner la structure finale. Celle-ci est renforcée par des composants non métalliques. « Cela évite la corrosion, diminue le poids et simplifie le temps de travail requis », a précisé Xavier Mas, de l’Institut de restauration du patrimoine (IRP) de l'UPV. Pour la structure interne, l’équipe de recherche et de développement s’est inspirée de celle de l’os humain. « Il s'agit d'une structure alvéolaire, qui permet de diminuer la quantité de plastique utilisé – et donc son poids – tout en conservant une rigidité structurelle », a précisé José Ramón Albiol. Elle est inspirée de l'épiphyse, l’extrémité de l’os, arrondie, plus épaisse et spongieuse. Elle possède une structure légère, épaisse et compacte. « Ce sont les qualités que nous avons transférées à ces poutres révolutionnaires, en particulier à leurs profils. Il s’agit d’un système naturel très intelligent et sa reproduction dans ces poutres leur confère, avec le faible poids structurel, des capacités mécaniques très élevées », ajoute José Ramón Albiol.

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