Matériaux et technologies associées

La problématique

LE TRIPTYQUE DES 3 M

L'élargissement nécessaire du cadre d'analyse peut s'obtenir en considérant le système formé par (voir figure ci-après) :

• les matériaux eux-mêmes
• la maîtrise des filières dé production - transformation - utilisation - recyclage/ destruction/stockage ultime. Ce pôle couvre les équipements déjà évoqués ci-dessus et, plus généralement, l'ensemble des process et des opérations subies par la matière durant tout son cycle de vie;
• les marchés car, comme il a été indiqué, les considérations purement technologiques sont insuffisantes pour déterminer complètement les évolutions à venir.

Les interactions entre ces trois pôles peuvent être illustrées par quelques exemples :

- S'agissant de la liaison "matériaux-marchés", il convient de noter qu'on se borne rarement à remplacer une pièce constituée d'un matériau donné par la même pièce formée d'une autre matière. Une réflexion en termes de fonction finale conduit souvent à concevoir autrement le sous-système ou le système dans lequel s'insère la pièce initiale. Un exemple désormais classique est constitué par l'évolution des pare-chocs d'automobiles qui, lorsqu'ils étaient en acier, n'assuraient essentiellement qu'une fonction de protection: ils incorporent désormais une fonction de support des équipements optiques (phares, feux arrières et de direction), en même temps qu'ils sont conçus pour contribuer à l'abaissement du coefficient de pénétration dans l'air (Cx) et plus encore qu'auparavant, à la silhouette générale du véhicule (faces avant et arrière).

- Entre marchés et maîtrise des filières se pose notamment, dès lors que l'on s'inscrit dans une logique de réduction des coûts, la question de l'industrialisation de procédés restés jusqu'ici relativement artisanaux. Ainsi, une automobile est vendue au client final à 70-100 F/kg, ce qui limite aujourd'hui l'incorporation de composites à hautes performances. Dans un autre ordre d'idées, les préoccupations environnementales qui s'expriment sur les marchés imposent des exigences de séparabilité au terme de l'usage des biens, qui font obstacle à certaines utilisations des plastiques thermodurcissables renforcés de fibres.

- S'agissant de la liaison "matériaux-maîtrise des filières", on a déjà indiqué que la diffusion d'un type de matériau donné supposait un parc de machines adapté, la polyvalence des équipements étant faible entre familles de matériaux (métaux, plastiques, céramiques), même s'il paraît envisageable d'injecter des métaux et des céramiques en utilisant des machines habituellement consacrées aux thermoplastiques (cette possibilité présenterait en particulier de l'intérêt pour le secteur de l'électroménager). Par ailleurs, on peut noter que, dans certains secteurs comme l'électronique, les progrès de la chimie sont devenus déterminants pour le développement de nouveaux produits (comme les résines sensibles à une gamme d'ondes étroite).

Dans la mesure où la miniaturisation des composants électroniques conduit à se rapprocher des limites physiques de la matière (nécessité de traiter les atomes un par un), ce secteur fournit un exemple extrême des liaisons entre les "3 M". L'évolution des marchés et celle des matériaux tendent en effet à pénétrer les structures les plus intimes de la matière et à "travailler par l'intérieur" là où prévalaient auparavant des transformations macroscopiques (enlèvement de matière, par exemple). Cette évolution conduit à un accroissement du contenu en information des matériaux, la distinction entre le matériau, l'objet qui l'incorpore et la fonction assurée revêtant un caractère très conventionnel.