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On peut améliorer le confort thermique de sa maison en effectuant des travaux comme changer l’isolation, mettre du double vitrage ou encore installer une pompe à chaleur. Cindy Peralle et Xavier Ingouf cherchent à développer un nouveau produit : une peinture contenant des nanoparticules* dont les propriétés permettent de mieux absorber les rayons du soleil en hiver ou, au contraire, de mieux les réfléchir en été. Un tel matériau est dit thermochrome car ses propriétés optiques changent en fonction de la température environnante. Ainsi, grâce à une simple couche de peinture, il serait possible d’améliorer de manière intelligente l’isolation thermique de nos maisons.

Leur travail consiste donc à déterminer à quoi ressemblerait la peinture idéale, et comment la fabriquer. Pour y répondre, ils mettent en commun leurs expertises scientifiques : l’optique pour Cindy et la chimie pour Xavier.

Leur défi :

Développer une peinture intelligente pour améliorer l’isolation thermique des bâtiments.

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* les nanoparticules sont de toutes petites particules qui se mesurent en nanomètres. 1 nanomètre = 0,000 000 001 mètre

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Trouver le dosage parfait

La combinaison des expertises de Cindy et Xavier leur permet d’étudier, à l’échelle des nanoparticules, les 2 « ingrédients » phares qui composent la « super » peinture qu’ils tentent de développer.
Xavier recherche les doses « idéales » pour le mélange des 2 principaux ingrédients :

  • un latex = peinture ;
  • le dioxyde de vanadium = matériau thermochrome ;

Il observe ensuite leurs réactions chimiques et comportements physiques. Est-ce que les toutes petites particules se déposent et se collent bien entre elles pour former une fine couche de peinture ? 

Quant à Cindy, elle étudie la trajectoire et la diffusion entre les particules.

Une super peinture aux propriétés uniques

À la fin de leurs années de thèse, ils espèrent obtenir une « super » peinture dotée de performances énergétiques attendues : 

  • Profiter du rayonnement solaire en hiver pour réchauffer notre demeure.
  • Réfléchir les rayons du soleil l’hiver pour conserver des températures fraîches en été. 

 

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Leurs projets de thèse permettent à Cindy et Xavier d’approfondir les connaissances sur ce matériau rare ; un travail complexe qui suscite toutefois un certain nombre de questions.

Qui sait si nous trouverons un jour, dans les rayons des magasins, une « super » peinture ? En effet, de telles recherches peuvent prendre plusieurs années avant d’aboutir à un résultat concret.

Pourquoi s’intéresse-t-on au développement de nouveaux matériaux ?

Les matériaux utilisés pour construire ou rénover des bâtiments représentent un enjeu environnemental auquel les villes sont souvent confrontées puisque le choix du matériau peut impacter les  îlots de chaleur urbains.

Les îlots de chaleur urbains  dits ICU sont un concept utilisé en sciences de l’environnement pour expliquer que la température est plus élevée l’été dans les villes que dans les milieux naturels.  Les ICU sont des microclimats* « artificiels » provoqués par l’activité humaine dans une ville (transport, climatisation, etc.) et son aménagement (rues, bâtiments, trottoirs, etc.), autant d’équipements ou de constructions qui absorbent et emmagasinent la chaleur.

 

Pour contrer ce phénomène, de plus en plus de villes « redonnent » de la place à la nature et aménagent de nouveaux jardins communautaires, végétalisent les toits ou les murs des immeubles, réduisent la circulation automobile en améliorant les moyens de transports collectifs ou les pistes cyclables, etc.

Voici une illustration de Nature Québec, association environnementale, qui permet de visualiser ce passage au « vert » des villes pour réduire les îlots de chaleur urbains.

*climat limité à une petite zone géographique

 

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