Polymères biosourcés aux propriétés de relaxeurs ferroélectriques pour une récolte durable d'énergie. – BioRelax

Lutter contre la crise climatique nécessite l'élimination des émissions de gaz à effet de serre, par l’utilisation de sources d'énergie durables et renouvelables. La collecte et la conversion de ces énergies qui nous entourent, sont donc cruciales, et les progrès dans la science des matériaux, en particulier les ferroélectriques, jouent un rôle clé. Les ferroélectriques permettent diverses conversions d'énergie, telles que la conversion mécanique et/ou thermique en électricité et vice versa. Ils sont des matériaux isolants, fortement polarisable par des champs électriques, due à leurs fortes interactions dipolaires, qui peuvent être finement ajustées par des défauts structurels. Les ferroélectriques relaxeurs, dont la polarisation est réversible, sont essentiels pour des applications comme les actionneurs et les refroidisseurs électrocaloriques. Cependant, les relaxeurs actuels reposent sur des céramiques énergivores, souvent à base de plomb. Les polymères organiques offrent des alternatives moins coûteuses, mais leur dépendance aux composés fluorés (PFAS) et aux monomères issus du pétrole pose des problèmes de durabilité.
BioRelax vise à développer des polymères bio-sourcés hautement polaires, en particulier des poly(hydroxyuréthanes) (PHUs), avec des propriétés de relaxeurs, et à les intégrer dans des dispositifs de récupération d'énergie durables. Leurs structures seront finement ajustées par l'introduction contrôlée de défauts pour limiter les interactions, qui seront ensuite corrélées à des meilleures propriétés de relaxeurs, par des caractérisations spectroscopiques avancées. Enfin, ces PHUs seront incorporés dans des dispositifs de récupération d'énergie à l'aide de techniques d'impression compatibles avec l'industrie. Leurs performances dans un large éventail d'applications seront évaluées, grâce à l'expertise multidisciplinaire et polyvalente du consortium BioRelax, composé de leaders internationalement reconnus dans leurs domaines respectifs.