Les raisons pour lesquelles l'innovation dans le domaine des matériaux constitue la clé d'un avenir durable

Nous commençons notre (long) voyage dans le temps environ 3 000 ans avant J.-C., lorsque les premiers humains, cherchant à s'abriter des éléments, ont découvert les premiers outils primitifs de la nature :

les différentes pierres répandues à la surface de la Terre. Une scène de « 2001, l'Odyssée de l'espace », de Stanley Kubrick, ou de « Barbie », de Greta Gerwig, nous vient immédiatement à l'esprit.

Même dans le monde moderne, l'attrait de la pierre perdure. À ce jour, les pierres sont quasiment partout, par exemple devant le siège social de Polestar, où une pierre de marbre affiche nos ambitions.

Le métal miracle

Avançons rapidement jusqu'à aujourd'hui (ou disons 1825), avec la découverte de l'aluminium. Nous pouvons remercier le chimiste danois Hans Christian Ørsted pour cette merveille de légèreté qui a révolutionné les transports et transformé les possibilités en matière d'ingénierie.

Malgré le potentiel de l'aluminium en matière de développement durable, son recyclage n'est pas sans difficulté. La séparation et le triage des plus de 500 types différents d'aluminium n'est pas une tâche facile. Il en résulte un mélange croisé de différents types qui rend l'aluminium recyclé impropre aux applications de haute technologie.

La solution à cela est d'une élégante simplicité : l'étiquetage et les codes de couleur, qui permettent aux recycleurs de différencier les types et de les recycler séparément, ce qui, à son tour, permet de fermer la boucle du matériau.

Commodité et conservation

En 1907, le chimiste belge Leo Baekeland a synthétisé le premier plastique et a réussi à le faire breveter un jour seulement avant son rival. Aujourd'hui, le plastique est partout. Si sa polyvalence a révolutionné le secteur manufacturier, sa dépendance à l'égard des ressources fossiles a suscité des appels au changement.

L'un des plastiques le plus communément utilisé, le polychlorure de vinyle (PVC), est tiré du pétrole brut qui, nous le savons tous, porte préjudice à l'environnement.

Néanmoins, des travaux récents en science des matériaux ont permis de remplacer le pétrole brut par de l'huile de pin dans la production du plastique, ce qui permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 70 %. Le PVC bioattribué est le premier en son genre, et il est utilisé dans les garnitures de la Polestar 3, ce qui réduit encore l'empreinte carbone de nos voitures.

Supraefficacité et trains en lévitation

Intéressons-nous maintenant à un domaine différent qui intéresse beaucoup de monde ces temps-ci, mais pour des raisons différentes. La demande mondiale en semi-conducteurs est très élevée, comme chacun le sait.

Dans ce contexte général, les recherches sur les supraconducteurs se poursuivent. Imaginez un monde dans lequel l'électricité circule sans résistance, les trains lévitent et les pertes d'énergie ont disparu.

Il y a peu, ce n'était encore qu'une chimère, le matériau nécessitant des températures ultrabasses ou des pressions énormes.

Aujourd'hui, les auteurs d'une nouvelle étude prétendent avoir obtenu un matériau supraconducteur à une température bien supérieure à la température ambiante et à la pression ambiante, un tour de force qui pourrait avoir des conséquences en principe sur tout ce qui fonctionne à l'électricité. Vous pouvez imaginer notre excitation.  

Depuis la publication de cette étude, des laboratoires du monde entier se sont lancés en urgence dans la reproduction de ses résultats, certains rapports faisant d'ores et déjà état d'un succès.

Le rêve de l'alchimiste

D'un matériau révolutionnaire à un autre, nous voilà arrivés à une catégorie qui estompe la démarcation entre le naturel et le synthétique : les matériaux composites. Ces derniers combinent ce que ces deux mondes ont de meilleur pour offrir des performances dépassant celles de la somme de leurs parties.

Au cœur des composites se trouvent les fibres, des couches délicates de matériaux d'origine naturelle ou synthétique qui forment l'épine dorsale de ces créations. Le matériau composite peut-être le plus connu, la fibre de carbone, est utilisé, par exemple, dans les engins spatiaux, dans les clubs de golf ou dans la Polestar 1.

Toutefois, en matière de composites, la fibre de carbone n'est que la partie émergée de l'iceberg. Sur la Polestar 3, nous utilisons par exemple la fibre naturelle composite de Bcomp. Ce matériau fabriqué à partir de lin produit en Europe est presque aussi robuste que la fibre de carbone mais il est 40 % plus léger, et il utilise 50 % de plastique vierge en moins que ses équivalents en plastique.

La culture du lin peut également être utile pour revitaliser les terres arables entre les saisons, afin d'éviter l'épuisement des sols.

L'innovation dans le domaine des matériaux n'a jamais connu de pause, car l'humanité n'a jamais cessé de progresser du point de vue technique.

Nous sommes aujourd'hui face à un nouveau défi : comment continuer de mener une vie confortable et stimulante tout en réduisant notre incidence sur l'environnement ? Cette question est au cœur de l'innovation scientifique et, considérant que le temps presse, il est à supposer que les matériaux qui nous entourent au quotidien changeront considérablement dans les années à venir.