Brevet FR2886283A1 — publié le 20061201

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une structure à forme spatiale optimisée à partir d'un matériau. De nombreuses applications requièrent des structures de construction légère en matériaux céramiques, métalliques ou polymères. Parmi ces matériaux, il peut s'agir, d'une part, de matériaux de construction pour des pièces passives et, d'autre part, de matériaux fonctionnels pour des pièces actives, c'est-à-dire des actionneurs et/ou des pièces sensorielles. Étant donné que, dans chaque cas, il s'agit de structures de construction légère, les pièces réalisées dans les matériaux des deux groupes ont en commun qu'elles doivent aussi avoir une structure très performante qui, sur le plan statique et/ou dynamique, peut supporter des sollicitations très élevées, ce qui doit être possible avec un minimum de matériau utilisé. Dans une structure de construction légère parfaite, tous les composants d'une pièce sont sollicités de la même manière pour éviter des pointes de tension et pour évider des pièces non sollicitées. Le flux de force mécanique est donc le critère de dimensionnement déterminant pour une structure à forme spatiale optimisée dans le sens d'un fully stressed design . État de la technique Un procédé de réalisation d'une microstructure réalisée dans un matériau céramique est connu à partir de l'article de Weber, Tomandel, 1998: Porous Al2O3 Ceramics with Uniform Capillaries , cfi/Berichte DKG 075 (1998), pages 22 à 24. Pour la réalisation de pièces structurées en matériau céramique pour des applications pour actionneurs, entre autres, on utilise un procédé basé sur le potentiel. Les pièces d'actionneur peuvent être utilisées par exemple sous forme de convertisseur haute fréquence à large bande, le matériau étant une céramique PZT. Le procédé est basé sur le principe de la formation d'un gel capillaire ionotrope, dans lequel la réticulation de sols polymériques 2886283 2 organiques avec des cations métalliques bivalents ou trivalents permet de réaliser des canaux poreux parallèles, uniformément répartis dans une matrice céramique, dont la substance initiale commune est un mélange homogène d'une suspension PZT et de sol d'alginate. Les préformes structurées sont séchées à la suite de l'échange ionique et du remplacement de l'eau par un solvant, puis elles sont frittées. À partir du gel humide jusqu'à la structure frittée, il se produit une rétraction de volume de plus de 99 %. Des structures de ce type en céramique PZT peuvent être réalisées actuellement avec un diamètre de 2 mm environ et une hauteur de 0,5 à 1 mm environ, les différents capillaires ayant un diamètre de 10 tim environ. Même si une variation des paramètres du processus permet d'influer sur le diamètre et la densité des capillaires, leur agencement exact est cependant sensiblement aléatoire. Avec une définition aléatoire de la forme spatiale d'une structure, il n'est pas possible de réaliser des structures performantes, qui doivent avoir une forme spatiale optimisée pour chacun des cas d'application. Lors de la réalisation de microstructures en matériaux céramiques selon des procédés céramiques classiques, dans lesquels un corps vert est d'abord réalisé dans une masse brute de céramique et est fritté ensuite, il se produit des problèmes fondamentaux lors de la réalisation des microstructures tridimensionnelles avec de faibles épaisseurs de paroi. Les tensions internes, qui sont générées par les processus de rétraction lors du frittage, font en sorte que, dans la zone des parois minces, des fissures se produisent très vite, lesquelles ne permettent pas de réaliser des structures tridimensionnelles avec des épaisseurs de paroi nettement inférieures à 1 mm. Cela s'applique même lorsque la rétraction de volume pendant le frittage est diminuée par l'optimisation de la masse céramique brute. Dans le secteur du traitement des surfaces, il est connu de chauffer localement par laser la surface d'une pièce en matériau métallique, de manière à dépasser la température de fusion du métal. Compte tenu de sa tension superficielle, le métal peut se redistribuer 2886283 3 sur la surface de la pièce pour former une surface lissée. Cette surface lissée est conservée par un nouveau refroidissement du matériau jusqu'en dessous de sa température de fusion. But de l'invention Le but de l'invention est de proposer un procédé de réalisation d'une structure à forme spatiale optimisée à partir d'un matériau, dans lequel la forme spatiale souhaitée est obtenue de manière sûre et des problèmes liés aux tensions internes dues à des rétractions du matériau sont évités. Solution Ce but est atteint par un procédé de réalisation d'une structure à forme spatiale optimisée à partir d'un matériau, comportant les étapes: - réalisation d'une préforme de la structure, dans laquelle le matériau dans le volume de la préforme est dans un état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, et dans lequel des conditions limites géométriques sont prédéfinies pour le matériau qui est dans cet état, de telle sorte que le matériau se redistribue en se réorganisant lui-même dans la structure avec la forme spatiale optimisée, et - transformation du matériau redistribué dans un état, dans 25 lequel la redistribution effectuée du matériau est conservée. Des modes de réalisation préférés du nouveau procédé présentent encore d'autres caractéristiques telles que: - le matériau est dans un état visqueux lorsqu'il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes; - la préforme est réalisée d'abord et le dans le volume de la préforme est transformé ensuite dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes; 2886283 4 -le matériau est transformé progressivement dans différents volumes partiels de la préforme (1) dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes; - les conditions limites géométriques sont prédéfinies par des zones de la préforme ou de la structure, dans lesquelles le matériau n'est pas dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes; - les conditions limites géométriques sont prédéfinies par la liaison du matériau de la préforme dans au moins deux zones, opposées l'une à l'autre de part en part de la préforme, avec un support externe; - par une augmentation de la température, le matériau est transformé dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes; - les tensions internes englobent des tensions aux interfaces du 15 matériau; - les tensions internes sont provoquées au moins partiellement par une rétraction du volume du matériau; - par une transition de phase physique et/ou chimique, le matériau redistribué est transformé dans l'état, dans lequel il est apte à 20 se redistribuer sous l'effet des tensions internes; - le matériau est un matériau fonctionnel; - le matériau est un matériau céramique; - la structure (avec la forme spatiale optimisée est délimitée par des surfaces minimales; - la structure avec la forme spatiale optimisée est une structure alvéolaire bidimensionnelle ou tridimensionnelle; - la structure avec la forme spatiale optimisée est un caténoïde, un trinoïde, un tétranoïde ou un N-noïde avec N supérieur ou égal à 5; - la structure avec la forme spatiale optimisée est une 30 microstructure ou une nanostructure. Description de l'invention Dans le nouveau procédé on réalise tout d'abord une préforme de la structure. Cette préforme prédéfinit des caractéristiques essentielles de la structure, mais ne possède pas encore la forme spatiale optimisée souhaitée. Par exemple, la préforme peut prédéfinir le nombre d'évidements dans la structure, dont la forme exacte et la position dans l'espace exacte ne sont cependant pas encore optimisés. De même, la préforme peut prédéfinir le nombre de points de contact ou d'éléments de liaison de la structure, sachant qu'ici également la forme exacte et la position exacte ne sont pas encore optimisées. Avec la préforme, le matériau dans le volume de la préforme est dans un état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. Cela ne signifie pas que le matériau de la totalité de la préforme doit se trouver dans cet état à un seul moment précis. Mais, il est important que le matériau d'une majeure partie de la structure de la préforme se situe au moins à un moment quelconque dans cet état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. En outre, le matériau dans la préforme doit être simultanément dans cet état dans une proportion telle que dans le volume de la préforme, il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. En d'autres termes, il ne suffit pas que cet état soit obtenu uniquement à la surface. De préférence, la zone du matériau, dans laquelle celui-ci dans la préforme est à un moment donné dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, s'étend depuis un côté de la préforme de part en part à travers la préforme jusque sur le côté en face. En ce qui concerne ledit état lui-même, il y a lieu de remarquer que le matériau, dans la mesure où se produisent des tensions internes, est apte à se redistribuer à tel point que la forme spatiale de la préforme varie, moyennant quoi il se produit un réarrangement des parts de volume du matériau. 2886283 6 Dans le nouveau procédé, ce réarrangement est effectué sous l'effet de tensions internes dans le matériau en prédéfinissant simultanément des conditions limites géométriques, par lesquelles, parallèlement aux tensions internes, sont données à l'avance les conditions pour atteindre la forme spatiale optimisée de la structure à configurer. Par le caractère univoque de ces conditions prédéfinies, on crée la condition pour que le matériau de la préforme se redistribue en se réorganisant lui-même dans la structure avec la forme spatiale optimisée. Ensuite, le matériau redistribué est amené dans un état, dans lequel la redistribution effectuée par le matériau est conservée. En ce qui concerne l'état, dans lequel le matériau est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, il peut s'agir d'un état visqueux du matériau. Dans ce cas, la viscosité détermine sensiblement la vitesse à laquelle le matériau est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, et non pas la forme spatiale optimisée que vise le matériau. Celle-ci est définie par les tensions internes et les conditions limites géométriques. Bien qu'il soit aussi possible de réaliser la préforme directement à partir du matériau, lorsque celui-ci est en totalité dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, il est souvent préféré de réaliser d'abord la préforme et à ce moment seulement de transformer dans cet état le matériau dans le volume de la préforme. De ce fait, il est souvent plus facile de manipuler la préforme pour sa réalisation. En outre, avec cette procédure, le matériau peut être transformé progressivement dans différents volumes partiels de la préforme dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. Cela est judicieux en particulier avec des structures relativement complexes et des préformes en conséquence aussi relativement complexes, car il existe ici le risque que la structure ou les prédéfinitions données pour celle-ci par la préforme se perdent dans l'ensemble, car la totalité du matériau est transformée simultanément dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, étant donné que, de manière non protégée, il est alors aussi exposé aux forces de gravité par exemple. Lorsque le matériau se transforme progressivement dans différents volumes partiels de la préforme dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, il est possible par ailleurs que les conditions limites géométriques, dans lesquelles le matériau se redistribue dans la forme spatiale optimisée, soient prédéfinies par des zones de la préforme ou de la structure déjà réalisée, dans lesquelles le matériau n'est pas ou n'est plus dans cet état. En particulier lorsque le matériau de la totalité de la préforme est dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, les conditions limites géométriques peuvent être prédéfinies par la liaison du matériau de la préforme dans au moins deux zones, opposées l'une à l'autre de part en part de la préforme, avec un support externe. Une telle liaison peut être prédéfinie par exemple par une énergie négative de l'interface entre le matériau et le support, de telle sorte que le matériau, même en présence de tensions internes, s'efforce toujours de conserver une interface par rapport au support. Pour que le matériau de la préforme soit transformé, en totalité ou dans des volumes partiels de la préforme, dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, il est possible d'augmenter sa température. En ce qui concerne les matériaux céramiques, l'augmentation de température doit être choisie avec une valeur élevée de manière à produire non seulement une diffusion du matériau, telle qu'elle est au moins nécessaire pour le frittage, mais de manière à obtenir aussi une mobilité si élevée que le matériau se redistribue effectivement dans une proportion telle que la forme spatiale de la préforme est apte à varier nettement. Les tensions internes du matériau, sous l'effet desquelles il se redistribue avec le nouveau procédé, englobent en particulier des tensions qui sont basées sur les tensions à l'interface entre le matériau et son environnement, plus précisément les matériaux adjacents. Les tensions internes peuvent être générées dans le nouveau procédé au moins partiellement aussi par une rétraction du volume du matériau. En d'autres termes, une rétraction du volume du matériau est exploitée de manière ciblée par le nouveau procédé et n'est pas un phénomène qui doit être supprimé aussi largement que possible pour éviter des problèmes. La transformation du matériau redistribué dans un état, dans lequel sa redistribution est conservée, peut être effectuée dans le nouveau procédé par une transition de phase physique et/ou chimique. Une transition de phase physique se produit lorsque la température est inférieure à une température de fusion ou température de vitrification du matériau. Une transition de phase chimique, de l'état liquide ou visqueux à l'état solide, peut être provoquée dans certains matériaux céramiques par une variation de la valeur pH par exemple. Avec le nouveau procédé il est possible de réaliser des microstructures et aussi des nanostructures à partir de différents matériaux, mais en particulier aussi à partir de matériaux fonctionnels, dans lesquels la réalisation de microstructures tridimensionnelles est fréquemment extrêmement problématique. Cela s'applique en particulier à des matériaux céramiques fonctionnels. D'autres matériaux céramiques peuvent aussi être transformés avec le nouveau procédé, de manière étonnamment simple en structures avec une forme spatiale tridimensionnelle optimisée. Une forme spécifique de structures qui peuvent être réalisées particulièrement facilement avec le nouveau procédé, sont des structures dont les formes spatiales optimisées sont délimitées par des surfaces dites surfaces minimales. Ces surfaces minimales correspondent à une forme spatiale tridimensionnelle des structures à énergie minimale. Le tracé précis des surfaces minimales dépend donc des potentiels actifs. En conséquence, les potentiels, qui apparaissent 2886283 9 lors de l'utilisation de la structure, peuvent être reproduits aussi précisément que possible par les tensions internes et les conditions limites géométriques lors de la réalisation de la structure selon le nouveau procédé. À titre d'exemple, il est possible de réaliser selon le nouveau procédé des structures alvéolaires bidimensionnelles ou tridimensionnelles avec une forme spatiale tridimensionnelle optimale, dans lesquelles la répartition du matériau sur la structure alvéolaire est donc optimisée par rapport à une charge identique de toutes les parts du matériau. D'autres structures, qui peuvent être réalisées selon le nouveau procédé avec une forme spatiale optimisée, sont par exemple des caténoïdes, des trinoïdes, des tétranoïdes ou des N-noïdes avec N 5, ainsi que des structures bidimensionnelles, qui correspondent à une projection de ces structures tridimensionnelles susmentionnées. Le nouveau procédé peut aussi être utilisé pour la réalisation de microstructures ou nanostructures, lesdites microstructures ou nanostructures pouvant aussi partir de préformes, dont une pluralité peut se situer dans une dispersion. Des matériaux, qui peuvent être utilisés dans le nouveau procédé, comportent des céramiques, tels que le SiO2, des métaux, tels que le tungstate de zirconium qui se rétracte en chauffant, des alliages, des verres, des polymères et des matériaux composites (néanmoins, dans le cas présent, seulement des matériaux composites à particules et des matériaux composites à fibres ou à bâtonnets), dans la mesure où il s'agit de matériaux de construction. En ce qui concerne les matériaux fonctionnels, il peut s'agir de matériaux piézoélectriques, tels que le PZT, des matériaux à magnétostriction, tels que des alliages de terres rares, comme le terfénol, des matériaux ferreux, tels que les photo- ferroélectriques, des alliages à mémoire de forme, tels que le NiTi, ou aussi des polymères piézoélectriques, tels que le PVDF. 2886283 10 Des modes de réalisation améliorés avantageux de l'invention découlent de l'ensemble de la description. D'autres caractéristiques découlent des dessins - en particulier des géométries représentées et des dimensions relatives de plusieurs pièces les unes par rapport aux autres, ainsi que de leur agencement relatif et leur liaison active. La combinaison de caractéristiques de différents modes de réalisation de l'invention qui s'écartent des renvois choisis est également possible et est incitée par la présente. Cela concerne également des caractéristiques qui sont représentées sur des figures séparées ou qui sont mentionnées lors de la description de ces figures. Ces caractéristiques peuvent aussi être combinées à des caractéristiques de la description. Brève description des figures 15 L'invention est expliquée et décrite ci-après de manière plus détaillée à l'appui d'exemples de réalisation préférés, représentés sur les dessins, parmi lesquels: la figure 1 représente une préforme pour une structure alvéolaire; la figure 2 représente la structure à forme spatiale optimisée, réalisée à partir de la préforme selon la figure 1; la figure 3 est une prise de vue microscopique d'un détail de la structure selon la figure 2; la figure 4 représente une autre structure à forme spatiale tridimensionnelle, qui a été réalisée selon le nouveau procédé ; et les figures 5 à 9 représentent d'autres exemples de structures tridimensionnelles qui peuvent être réalisées avec une forme spatiale optimisée par le nouveau procédé. Description des figures 2886283 11 La figure 1 représente une préforme 1 pour une structure 2 représentée sur la figure 2, qui est une structure alvéolaire. La préforme 1 est un corps vert 3 en matériau céramique 4. Dans la zone de bordure 5 de la préforme 1, qui est repérée par un hachurage croisé, le matériau céramique 4 a une composition qui est différente de celle de la zone centrale 6 de la préforme 1. Dans la zone centrale 6, la préforme 1 comporte des évidements 7 cylindriques. Les évidements 7 cylindriques sont disposés selon un agencement hexagonal. Les différences de composition du matériau céramique 4 dans la zone de bordure 5 et dans la zone centrale 6 font que, lors du chauffage de la préforme 1, le matériau céramique 4 dans la zone centrale 6 devient déjà visqueux, lorsque celui dans la zone de bordure 5 est encore stable en forme. Lorsque cet état est provoqué de manière ciblée, le matériau se redistribue dans la zone centrale 6 sous l'effet des tensions internes, alors que des conditions limites géométriques lui sont imposées dans la zone de bordure 5. Les tensions internes, sous l'effet desquelles se produit la redistribution du matériau 4, sont dues, d'une part, aux tensions à l'interface du matériau 4 par rapport à son environnement et, d'autre part, à une rétraction de volume du matériau 4, due par exemple à une évacuation des gaz des liants du corps vert 3. Dans ces conditions, le matériau 4 se redistribue en se réorganisant luimême en une structure alvéolaire selon la figure 2 avec une forme spatiale optimisée, c'est-à-dire en une structure alvéolaire avec une énergie potentielle minimale ou avec une charge uniforme sur la totalité du matériau 4. Les évidements 7 cylindriques selon la figure 1 se sont transformés dans ce cas en canaux 8 avec une section hexagonale arrondie. Également dans la direction en profondeur orientée vers le plan du dessin des figures 1 et 2, il s'avère que, en raison de la minimisation de l'énergie, les canaux 8 diffèrent de la forme cylindrique (non représentée sur la figure 2). 2886283 12 La figure 3 est une reproduction microscopique d'une structure alvéolaire réalisée selon le nouveau procédé sous la forme d'une microstructure céramique. Dans ce cas, la procédure s'est déroulée concrètement de la manière suivante: à partir d'un gel SiO2 colloïdal, un corps vert avec une densité d'environ 80 % en volume a été réalisé par un procédé de coulée en barbotine, a été séché et a été structuré avec un dispositif de fraisage pour réaliser les évidements 7 cylindriques selon la figure 1. Avec une lumière riche en énergie, générée par un laser, une zone partielle de ladite préforme a été chauffée ensuite à une température de frittage élevée (environ 1450 C). La zone adjacente de la préforme, non chauffée par le laser, n'a pas subi de rétraction due au frittage et a fixé les conditions limites géométriques pour la zone dans laquelle le matériau céramique était apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. Il en résulte la structure visible sur la figure 9, sur laquelle se distingue nettement bien une section hexagonale avec la forme spatiale optimisée des évidements. La figure 4 représente la mise en oeuvre d'un autre mode de réalisation du nouveau procédé, dans lequel une barbotine 9, c'est-à-dire une suspension aqueuse d'une poudre céramique formant le matériau 4, est déposée sur un support 10 hydrophobe, horizontal plan. La barbotine 9, compte tenu de l'énergie élevée à l'interface avec le support 10 hydrophobe, a tendance à réduire au minimum ses interfaces avec le support 10 hydrophobe dans la condition limite de la force de gravité agissant sur elle. En même temps, il est prévu selon la figure 4 deux barrières 11 hydrophiles et parallèles l'une à l'autre, avec lesquelles la barbotine 9 est en contact. Étant donné que l'énergie à l'interface entre la barbotine 9 et les barrières 11 est négative, la barbotine 9 a tendance à agrandir au maximum ses interfaces avec les barrières 11. Ainsi, la barbotine 9 se réorganise elle-même pour se redistribuer dans la forme spatiale représentée sur la figure 4, qui correspond à un minimum d'énergie. 2886283 13 Des forces actives sont dans ce cas les tensions internes à l'intérieur de la barbotine 9 en raison des tensions aux interfaces avec le support 10 hydrophobe et les barrières 11. Il s'y ajoute encore la tension à l'interface avec l'air et la force de gravité sur la barbotine. En influant sur ces tensions aux interfaces par des moyens actifs en surface (surfactants), il est possible de faire varier les conditions limites pour la réalisation de la forme spatiale de la barbotine 9, afin d'adapter cette forme spatiale aux différentes conditions d'utilisation de la structure, qui est obtenue lorsque la barbotine 9 a durci, ce qui est effectué ici par la variation de sa valeur pH. Un durcissement d'une suspension de poudre céramique par la variation de sa valeur pH fait partie de l'état de la technique avec le procédé dit de coulée par coagulation. Dans une variante, une telle barbotine peut aussi être transformée en substance solide par une polymérisation vinylique. Cela correspond à la procédure dans le gel casting . Les figures 5 à 9 illustrent différentes autres structures à forme spatiale optimisée, qui peuvent être réalisées selon le nouveau procédé. Il s'agit dans ce cas d'un caténoïde (figure 5), d'un trinoïde (figure 6), d'un tétranoïde (figure 7), d'un pentanoïde (figure 8) et d'un hexanoïde (figure 9). Ces structures sont délimitées chacune par des surfaces minimales et se caractérisent par une charge identique absolue du matériau utilisé lors de leur sollicitation mécanique, lorsque les conditions limites, formées par les tensions internes et les conditions limites géométriques, sont ajustées pendant leur fabrication aux conditions de leur utilisation pratique future. 2886283 14 REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une structure (2) à forme spatiale optimisée à partir d'un matériau (4), comportant les étapes: -réalisation d'une préforme (1) de la structure (2), dans laquelle le matériau dans le volume de la préforme (1) est dans un état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes, et dans lequel des conditions limites géométriques sont prédéfinies pour le matériau (4) qui est dans cet état, de telle sorte que le matériau (4) se redistribue en se réorganisant lui-même dans la structure (2) avec la forme spatiale optimisée, et - transformation du matériau (4) redistribué dans un état, dans lequel la redistribution effectuée du matériau (4) est conservée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (4) est dans un état visqueux lorsqu'il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la préforme (1) est réalisée d'abord et le matériau (4) dans le volume de la préforme (1) est transformé ensuite dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau (4) est transformé progressivement dans différents volumes partiels de la préforme (1) dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conditions limites géométriques sont prédéfinies par des zones de la préforme (1) ou de la structure (2), dans lesquelles le matériau n'est pas dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les conditions limites géométriques sont 30 prédéfinies par la liaison du matériau (4) de la préforme (1) dans au 2886283 15 moins deux zones, opposées l'une à l'autre de part en part de la préforme (1), avec un support externe (11). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, par une augmentation de la température, le matériau (4) est transformé dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tensions internes englobent des tensions aux interfaces du matériau (4). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les tensions internes sont provoquées au moins partiellement par une rétraction du volume du matériau (4). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, par une transition de phase physique et/ou 15 chimique, le matériau (4) redistribué est transformé dans l'état, dans lequel il est apte à se redistribuer sous l'effet des tensions internes. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau (4) est un matériau fonctionnel. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, 20 caractérisé en ce que le matériau (4) est un matériau céramique. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la structure (2) avec la forme spatiale optimisée est délimitée par des surfaces minimales. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la structure (2) avec la forme spatiale optimisée est une structure alvéolaire bidimensionnelle ou tridimensionnelle. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la structure (2) avec la forme spatiale optimisée est un caténoïde, un trinoïde, un tétranoïde ou un N-noïde avec N supérieur ou égal à 5. 2886283 16 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la structure (2) avec la forme spatiale optimisée est une microstructure ou une nanostructure.