Réguler la température intérieure des bâtiments grâce au biomimétisme
C'est en observant la fonction de régulation thermique des oreilles d'éléphants et de lièvres que des chercheurs de l'université de Drexell ont eu l'idée de l'appliquer aux bâtiments pour y faire descendre la température par temps ensoleillé.
Reconstruction par tomographie 3D à rayons X de matériaux de construction vasculaires
Le ciment mis au point par les ingénieurs utilise un système vasculaire rempli de paraffine pour gérer passivement la température des bâtiments. En particulier, les tests ont montré que le design en forme de losange offre le meilleur équilibre entre résistance structurelle et performance thermique.
En mimant le fonctionnement biologique de la régulation thermique chez le lièvre et chez les éléphants, les ingénieurs ont mis au point un ciment "vascularisé" capable de dissiper efficacement la chaleur. Le secret du matériau résie dans son réseau de très fins canaux remplis de paraffine. Ce matériau dit "à changement de phase" est tout à fait capable de réguler passivement la température. Par temps chaud et enseoliellé, la paraffine absorbe la chaleur en fondant, puis la libère en se solidifiant. Intégré aux surfaces des bâtiments (dans les murs, dans les sols...), ce matériau peut réduire significativement le besoin de systèmes de chauffage ou de climatisation énergivores.
L’objectif est de répondre à la demande énergétique massive des bâtiments modernes, responsables d’environ 40% de la consommation d’énergie mondiale. En transformant les matériaux eux-mêmes en régulateurs actifs de température, le ciment vasculaire de Drexel constitue une solution prometteuse face à ce défi énergétique.