INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
est une vue de dessus d’un véhicule comprenant un dispositif radar à trois antennes réparties sur différentes pièces de carrosserie.
D’autre part, dans le cadre de la présente description, les orientations s’entendent par rapport à un trièdre XYZ lié au véhicule dans lequel l’axe X correspond à la direction d’avancement normale du véhicule, l’axe Y correspond à un axe transverse du véhicule et l’axe Z correspond à la direction opposée à la gravité lorsque le véhicule repose sur une surface plane. Le plan XY forme alors un plan horizontal et l’axe Z correspond à une direction verticale. Pour une direction D quelconque, son azimut est l’angle formé par sa projection dans le plan XY avec l’axe X, son élévation est l’angle formé par sa projection dans le plan XZ avec l’axe X. L’axe X correspond à la valeur 0° pour les angles d’azimut (dans le plan XY) et d’élévation (dans le plan XZ).
La présente invention concerne un système radar pour véhicule à moteur, notamment pour un véhicule automobile mais l’invention peut aussi s’appliquer à d’autres types de véhicules à moteur, notamment terrestres ou volants. La représente un schéma d’un système radar 200 selon un mode de réalisation de la présente invention. Le système radar 200 comprend une unité électronique 900 comprenant un émetteur primaire 931 configuré pour émettre une onde électromagnétique dans une plage de fréquence prédéterminée et un récepteur primaire 932 configuré pour recevoir une onde électromagnétique dans la plage de fréquence prédéterminée. La plage de fréquence correspond à des valeurs supérieures à 60 GHZ, notamment entre 75 et 80 GHZ, par exemple 77 GHz qui est la valeur standardisée des dispositifs radars automobiles. Des fréquences comprises entre 120 et 160 GHz, notamment 140GHz sont également possibles. L’unité électronique 900 comprend également une électronique de contrôle 940 configurée pour piloter l’émetteur 931 et le récepteur 932.
Le système radar 200 comprend également une première antenne directive 300a disposée derrière une première pièce de carrosserie 100a et comprenant une première cavité 400a réfléchissante aux ondes électromagnétiques dans laquelle est positionnée une première métasurface 500a. La cavité réfléchissante 400a correspond à un volume configuré pour réfléchir des ondes électromagnétiques aux limites du volume. Les surfaces réfléchissantes sont par exemple réalisées par des surfaces métalliques. La cavité réfléchissante 400a comprend également des portions non réfléchissantes pour permettre l’émission et/ou la réception d’une onde électromagnétique dans une direction prédéterminée. La direction prédéterminée correspond à un cône C300a d’émission et/ou de réception autour d’un premier axe central D300a comme représenté sur la . Le premier axe central D300a s’étend par exemple dans une direction perpendiculaire au plan formé par la métasurface et/ou par une face de sortie de la première antenne directive 300a (la première antenne directive 300a a par exemple une forme parallélépipédique et la face de sortie correspond à l’une des faces du parallélépipède). La forme du cône d’émission et/ou de réception C300a dépend notamment de la forme de la métasurface 500a. Avec une métasurface 500a de forme allongée, par exemple rectangulaire, le cône d’émission et/ou de réception C300a présente par exemple une section de forme allongée également, par exemple de forme elliptique ou oblongue, dont le grand axe correspond à l’axe longitudinal de la métasurface 500a. Une électronique de contrôle 550a est par exemple associée à la métasurface 500a et connectée à l’unité électronique 900. Cette électronique de contrôle 550a permet par exemple d’intégrer le registre à décalage nécessaire au pilotage de la surface pilotée de la métasurface 500a, ou selon un autre exemple, de spécialiser l’antenne directive 300a
Le système radar 200 comprend également une deuxième antenne directive 300b disposée derrière une deuxième pièce de carrosserie 100b avec une deuxième direction prédéterminée correspondant à un deuxième cône C300b d’émission et/ou de réception autour d’un deuxième axe central D300b (cf. ). La deuxième antenne 300b comprend une deuxième cavité 400b réfléchissante aux ondes électromagnétiques dans laquelle est positionnée une deuxième métasurface 500b.
Une électronique de contrôle 550b est par exemple associée à la métasurface 500b et connectée à l’unité électronique 900. Cette électronique de contrôle 550b permet par exemple d’intégrer le registre à décalage nécessaire au pilotage de la surface pilotée de la métasurface 500b, ou selon un autre exemple, de spécialiser l’antenne directive 300b.
Les éléments constitutifs de la deuxième antenne 300b peuvent être similaires aux éléments constitutifs de la première antenne 300a. Les deux antennes 300a et 300b peuvent être identiques ce qui permet de standardiser la production et ainsi réduire les coûts.
Cependant, la deuxième antenne 300b peut aussi avoir des dimensions différentes de la première antenne 300a De plus, les orientations de la première 300a et de la deuxième 300b antennes peuvent être différentes de sorte que la première et la deuxième direction prédéterminée peuvent être différentes.
Comme représenté sur la , les antennes 300a et 300b peuvent avoir une forme allongée correspondant à la forme de la métasurface 500a, 500b et le cône C300a, C300b d’émission et/ou de réception associé à l’antenne a par exemple une section de forme oblongue dont le grand axe correspond à l’axe longitudinal de l’antenne 300a, 300b et est proportionnel à la grande dimension de la métasurface 500a, 500b. L’angle d’émission et/ou de réception est par exemple compris entre 80 et 110°notamment 90° (+/-45° par rapport à l’axe centrale D300a, D300b) selon le grand axe de la forme oblongue et de 20° (+/-10° par rapport à l’axe centrale D300a, D300b) selon le petit axe de la forme oblongue.
La disposition des deux antennes 300a, 300b sur deux pièces de carrosserie 100a, 100b différentes permet de pouvoir augmenter le champ de détection en plaçant les antennes 300a, 300b sur des pièces de carrosserie 100a, 100b ayant des formes et des courbures différentes, ce qui permet de placer et surtout orienter les antennes de façon plus favorable. De plus, cela permet de multiplier les emplacements possibles pour les antennes 300a, 300b et ainsi trouver plus facilement un emplacement disponible pour les antennes 300a, 300b compte tenu de l’ensemble des contraintes (place disponible, orientation recherchée, interactions avec les autres équipements, emplacement et longueur des guides d’onde, etc.).
Sur les exemples représentés, les haptiques 3 sont réalisées d’une pièce avec la partie optique 2 de la lentille 1. Ce type de lentille est appelé « lentille monobloc ». Le matériau selon l’invention est particulièrement adapté à la réalisation de telles lentilles intraoculaires 1, bien que d’autres configurations soient envisageables.
Le matériau polymère selon l’invention est préférentiellement obtenu par polymérisation radicalaire à partir d’un mélange de monomères acryliques ou méthacryliques pour la plupart, c’est-à-dire comprenant un ou plusieurs groupements de type acrylique ou méthacrylique ou dérivés de ceux-ci.
De préférence, le mélange de monomères comprend même plus de 80%, voire plus de 90%, en masse de monomères acryliques ou méthacryliques.
Selon l’invention, le mélange de monomères comprend un ou plusieurs arylalcoxy-acrylates sous la forme de 2-phénoxy-éthyl acrylate (communément appelé 2PEA), ou de 2-phénoxy-(2-éthoxy)4-acrylate (usuellement appelé 4PEA) ou d’un mélange des deux.
Ces arylalcoxy-acrylates représentent de préférence entre 7 et 36%, préférentiellement entre 10 et 20% et encore plus préférentiellement entre 11 et 15% en masse du mélange de monomères.
Le mélange de monomères comprend également un ou plusieurs arylalcoxy-méthacrylates sous la forme de méthacrylate de phénoxy-éthyle (couramment appelé MAPE), ou de méthacrylate de benzyle, ou encore d’un mélange des deux.
Ces arylalcoxy-méthacrylates représentent de préférence entre 15 et 45%, préférentiellement entre 25 et 40% et plus préférentiellement encore entre 29 et 35% en masse du mélange de monomères. Une valeur préférée est par exemple voisine de 33%.
Ces arylalcoxy-acrylates et arylalcoxy-méthacrylates sont des monomères hydrophobes qui permettent d’obtenir un polymère final d’indice optique élevé. Ils permettent également d’augmenter la température de transition vitreuse (Tg) du polymère résultant pour augmenter sa rigidité.
Le mélange de monomères contient également au moins un acrylate hydroxylé ou un méthacrylate hydroxylé ou un mélange des deux.
Ces monomères hydroxylés augmentent la tension de surface et l’affinité de la surface avec l’eau du polymère résultant, ce qui diminue le caractère collant du matériau en présence d’eau. Ils permettent également de diminuer le phénomène de « glistening ».
Pour pouvoir obtenir les propriétés indiquées de faible sensibilité à la présence d’eau, ces monomères hydroxylés doivent être choisis avec une température de transition vitreuse (Tg) relativement basse, c’est-à-dire inférieure à 20°C, de préférence inférieure à 15°C et encore plus préférentiellement inférieure à 10°C, voire même négative.
Par exemple, la solution de monomère ne contient pas d’hydroxy-éthyl-méthacrylate (HEMA), car sa Tg est proche de 100°C.
L’acrylate hydroxylé utilisé est par exemple le 4-hydroxy-butyl acrylate (4HBA) ou l’hydroxy-hexyl acrylate.
Le méthacrylate hydroxylé utilisé peut être par exemple un monométhacrylate de polyéthylène glycol comprenant une à trois fonctions éthoxyles ou le monométhacrylate de butanediol.
De préférence, l’acrylate hydroxylé et/ou le méthacrylate hydroxylé représentent ensemble entre 20 et 40%, préférentiellement entre 25 et 35% et plus préférentiellement entre 29 et 35% en masse du mélange de monomères.
Avec de telles proportions de ces monomères hydroxylés dans le mélange avant polymérisation, le matériau polymère résultant présente une tension de surface convenable et ne blanchit pas au contact prolongé de l’eau à 35°C.
Dans le procédé de l’invention, le fluide de nettoyage 4 circule entre l’entrée 42 et la sortie 44 en venant au contact de la pièce 10, de sorte que le fluide 4 décolle les particules résiduelles d’au moins une des parois interne 102 et externe 104 de la pièce.
Lors de l’étape (S1), la pale 10 ou toute autre pièce de turbomachine réalisée par fabrication additive, est réceptionnée par le premier 20 et/ou le second 30 organes de réception. A titre d’exemple, la pale 10 (notamment la première portion cylindrique 15) est réceptionnée dans le premier logement 26 du socle 200 sur les figures 3 et 5. La pale 10 est réceptionnée dans le second logement 36 de la coque 300 sur les figures 4 et 5.
Lors de l’étape (S2) et en référence aux figures 3 à 5, le fluide de nettoyage 4 peut être injecté dans la cavité 17 de la pale 10 à travers le premier orifice d’admission 22 et/ou autour de la pale 10 à travers le second orifice d’admission 32.
Lors de l’étape (S3) et en référence aux figures 3 à 5, le fluide de nettoyage 4 et les particules résiduelles peuvent être évacués par les évents 18 de la pale 10 et/ou par le troisième orifice de sortie 34 de la coque 300.
Le fluide de nettoyage 4 peut être injecté à un débit compris entre 1 et 5 L/min, par exemple le débit est de 2 L/min.
Le fluide de nettoyage 4 peut être choisi parmi l’acide sulfochromique, l’acide nitrique et l’eau. L’acide nitrique peut être choisi pour nettoyer et/ou polir les matériaux à base d’aluminium. Le fluide de nettoyage 4 peut être choisi en fonction du matériau de la pièce à nettoyer et/ou à polir.
Le procédé de nettoyage peut également comprendre au moins une des étapes suivantes : - (S4) une étape de brossage d’au moins une des parois interne 102 et externe 104 de la pièce 10 à nettoyer, - (S5) une étape de rinçage réalisée par un fluide de rinçage, et - (S6) une étape de filtration des particules résiduelles par un dispositif de filtration 6.
L’étape (S4) peut être réalisée après l’étape de nettoyage (S2), en particulier avant l’étape de rinçage (S5). L’étape (S4) peut être réalisée, par exemple manuellement par un opérateur, à l’aide d’une brosse 7. Cette étape (S4) permet notamment d’améliorer davantage l’état de surface interne et/ou externe de la pièce.
L’étape (S5) peut être réalisée après l’étape (S2) de nettoyage et en particulier après l’étape (S4) de brossage et avant l’étape (S3) d’évacuation. Par exemple, l’ensemble de la pièce peut être placé dans un récipient contenant le fluide de rinçage. Le fluide de rinçage peut être choisi parmi le n-Heptane et l’eau.
A titre d’exemple, la pièce peut être trempé avec ou sans agitation dans le récipient contenant le fluide de rinçage, ou le fluide de rinçage peut être injecté via l’entrée 42 de l’outillage 2, 3.
L’étape (S6) peut être réalisée après l’étape (S5) de rinçage ou simultanément à l’étape (S3) d’évacuation. Pour cela, le dispositif 6 peut être relié à la sortie 44 de l’outillage 2, 3. A titre d’exemple, le dispositif de filtration 6 est fixé aux évents 18 de la pale 10 de l’exemple de la , ou au troisième orifice de sortie 34 de la . Plus particulièrement, une cartouche filtrante peut être placée en sortie 44. Cette cartouche filtrante peut comprendre un média de filtration, tel qu’une toile à maillage défini, un tissu de filtration à mailles ouvertes ou fermées, plissé ou non plissé, une mousse ou tout autre média de filtration connu en soi.
Les particules résiduelles sont décollées de la pièce 10 à l’étape (S2) de nettoyage, de préférence également à l’étape (S4) de brossage.
Selon un premier essai réalisé par la Déposante, le procédé comprend les étapes suivantes : - (S1) la réception de la pièce 10 à nettoyer par le premier organe de réception 20, - (S2) l’injection d’eau à travers le premier orifice d’admission 22 pendant environ 10 minutes, - (S5) le rinçage à l’eau de la pièce 10.
La Déposante a pu observer une diminution de 90% de la masse de poudre retenue dans la cavité interne de la pale 10.
Selon un second essai réalisé par la Déposante, le procédé comprend les étapes suivantes : - (S1) la réception de la pièce 10 à nettoyer par le premier organe de réception 20, - (S2) l’injection d’un fluide dit actif (tel que l’acide sulfochromique) à travers le premier orifice d’admission 22 pendant environ 2 minutes, - (S5) le brossage de la paroi interne 102 de la pièce 10, et - (S3) le rinçage à l’eau de la pièce 10.
La Déposante a pu observer également une diminution de 90% de la masse de poudre retenue dans la cavité interne de la pale 10, ainsi qu’une amélioration de l’état de surface de la pièce sur ces parties exposées au fluide actif.
Le procédé utilise un chauffage extrêmement localisé (en position et en profondeur) appliqué à la surface du matériau, qui induit la formation de nanoparticules sur la surface traitée.
En effet, les irradiations laser, dites ultrabrèves, induisent un chauffage localisé de la surface traitée : l’interaction laser-matière a lieu sur une profondeur typique d’une quinzaine de nanomètres, et l’énergie apportée se propage sous forme d’ondes de chaleur et de pression sur une profondeur typique d’une centaine de nanomètres dans le matériau du substrat traité.
Sous l’effet de ce traitement, le matériau à partir de la surface du substrat (sur une échelle de la centaine de nanomètres) est décomposé, et au moins un élément métallique constitutif du matériau initial du substrat diffuse vers la surface du substrat pour former des nanoparticules métalliques.
Grâce à un tel procédé, les nanoparticules sont composées d’une partie des éléments chimiques du matériau traité, mais ont une composition chimique différente de celui-ci (effet de ségrégation chimique).
Ces nanoparticules ayant une composition chimique différente de celle du matériau du substrat, il est possible d’exposer, en surface du matériau du substrat, des éléments ayant des propriétés de réactivité différentes, généralement plus intéressantes dans un contexte donné, que celles du matériau du substrat.
Par exemple, afin de conférer au moins une propriété antimicrobienne à une surface, une possibilité est de générer des nanoparticules de cuivre (Cu) car le Cu est un élément présentant des propriétés catalytiques et antimicrobiennes intéressantes (il en est de même pour l’argent (Ag)).
Ainsi, par exemple, si le matériau de base est un alliage comportant au moins du zirconium (Zr) et du cuivre (Cu), un traitement selon l’invention entraîne une ségrégation chimique du Cu, sous forme de nanoparticules, en surface de l’alliage de ZrCu. Comme la réactivité chimique du matériau ainsi traité est augmentée (grâce à la surface développée face au milieu extérieur qui est plus grande du fait de l’ajout de nanoparticules, et à la plus grande réactivité des nanoparticules par comparaison à la réactivité du matériau de base), une surface chimiquement active est ainsi obtenue : c’est-à-dire qui permette d’accélérer ou de rendre possible une réaction chimique recherchée, par exemple pour une fonction antimicrobienne.
Ces exemples d’application ne sont pas limitatifs, et le procédé est susceptible d’être utilisé dans d’autres domaines d’applications où une fonctionnalisation de surface par des nanostructures, et en particulier des nanoparticules, peut être requise.
Ce procédé présente donc plusieurs avantages par rapport à d’autres procédés d’obtention de nanoparticules, tels ceux énoncés ci-dessous : les particules ainsi générées à partir du support présentent un bon ancrage mécanique à la surface de celui-ci ; il permet d’éviter de mettre en œuvre un traitement à haute température, en voie humide, ou encore sous vide, de sorte que le procédé selon l’invention peut être appliqué avec un équipement simple, sans contrainte particulière sur l’environnement de travail ; le procédé peut être utilisé pour fonctionnaliser une vaste famille de matériaux ; et le matériau n’a pas besoin d’être sous une forme cristalline particulière ; par rapport à un apport de nanoparticules, un risque pour la santé est réduit.
De plus, comme le chauffage est alors localisé en surface du matériau, il est possible de traiter des pièces massives du matériau mais aussi des revêtements dudit matériau déposés sur des supports d’une autre nature. Des pièces plastiques, métalliques, céramiques ou composites peuvent être ainsi fonctionnalisées si elles sont revêtues d’une couche pouvant être fonctionnalisées par le moyen décrit ci-dessus.
Par exemple, le laser émet des impulsions très courtes de lumière, par exemple de durée comprises entre 1 femtoseconde (1 fs = 10 -15 s) et 100 picosecondes (1 ps = 10 -12 s), de préférence comprises entre 20 fs et 10 ps.
Par exemple, la surface est irradiée par des impulsions laser, par exemple focalisées directement sur la surface, répétées à une fréquence de répétition comprise entre 1 kHz et 25 GHz, notamment entre 1 kHz et 20 GHz, par exemple entre 1kHz et 100 MHz, par exemple entre 1 kHz et 500 kHz.
Par exemple, le faisceau laser a un diamètre généralement d’environ 50 µm.
Par exemple, le nombre d’impulsions nécessaire pour traiter un point de la surface (en fonction de la taille du faisceau laser) est compris entre 1 et 1000.
Par exemple, la fluence par impulsion (énergie reçue par unité de surface) pour générer des nanostructures, et en particulier des nanoparticules, est inférieure à la fluence seuil pour le matériau considéré (fluence à partir de laquelle le matériau est ablaté), soit par exemple de l’ordre d’une fraction de J/cm 2 . Cette fluence est dépendante du matériau à traiter et des autres paramètres d’irradiation par laser.
Par exemple, le traitement laser peut être réalisé sous air, ou sous environnement inerte.
Ces irradiations laser ultrabrèves induisent un chauffage localisé de la surface traitée : l’interaction laser-matière a lieu sur une profondeur typique d’une quinzaine de nanomètres, et l’énergie apportée se propage sous forme d’ondes de chaleur et de pression sur une profondeur typique d’une centaine de nanomètres dans le matériau traité.
Sous l’effet de ce traitement, le matériau à partir de la surface (sur une échelle de la centaine de nanomètres) est décomposé, et un ou plusieurs éléments formant le matériau initial diffusent vers la surface pour former des nanoparticules.
Afin de traiter de grandes surfaces, de taille bien supérieure à celle du faisceau laser, il est possible, par exemple, de balayer le faisceau sur la pièce à l’aide d’un scanner, ou de déplacer la pièce en face du faisceau à l’aide d’une platine.
Le matériau du substrat à traiter est de préférence à l’état solide, et au moins constitué d’éléments métalliques.
En particulier, ce matériau comporte par exemple au moins un métal noble ou un métal de transition des colonnes 8 à 11 de la classification périodique (par exemple : Au, Ag, Pt, Pd, Cu, Fe, Co, Ni), préférentiellement Cu, Ag et/ou Au. Ces éléments remontent alors en surface pour former des nanoparticules. Ces éléments ont des propriétés catalytiques et/ou antimicrobiennes et/ou plasmoniques intéressantes.
Il comporte possiblement aussi au moins un élément (par exemple métallique ou non métallique) des colonnes 4, 5, 13 et 14 de la classification périodique (choisi en particulier parmi Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, V, Al, Si), préférentiellement Ti et/ou Zr. Ces éléments sont thermodynamiquement moins nobles que les éléments précités, et sont plus rarement retrouvés dans les nanoparticules formées après irradiation. En revanche, ils peuvent éventuellement former une couche d’oxyde en surface du matériau traité, possiblement d’une épaisseur jusqu’à une centaine de nanomètres.
Le matériau traité est optionnellement cristallin.
La surface du matériau à traiter a de préférence une rugosité suffisamment faible à l’échelle du faisceau laser (de taille caractéristique une dizaine de µm).
Exemple 1 : traitement d’une pièce comportant le dépôt de revêtement Zr 0.5 Cu 0.5 amorphe
Selon un premier exemple de mise en œuvre, le procédé est appliqué à une pièce comportant un revêtement Zr 0.5 Cu 0.5 .
Dans cet exemple, une pièce métallique en acier inoxydable est fournie, laquelle forme alors ici un support.
Pour fonctionnaliser une surface de la pièce, le procédé comporte ici une étape préliminaire de dépôt d’un revêtement comportant les éléments décrits ci-dessous.
Une couche d’alliage ZrCu 50/50 en pourcentage atomique est appliquée sur le support par dépôt sous vide.
Pour ce faire, le support est par exemple nettoyé (dégraissé, rincé et soufflé), puis fixé sur un porte-substrat et mis dans une machine de dépôt sous vide.
Un dégazage et un chauffage de la machine avec le support en place permet d’atteindre des pressions de l’ordre de 10 -7 à 10 -5 mbar dans la machine de dépôt. Le support est décapé afin d’éliminer une éventuelle couche d’oxyde en surface. Ensuite, une cible solide de la composition visée (ici ZrCu 50/50) est pulvérisée par pulvérisation cathodique magnétron, en face de la pièce à traiter (ici le support). Un revêtement d’environ 2 µm d’alliage amorphe ZrCu 50/50 est ainsi obtenu sur la surface du support en acier inoxydable. Le même alliage peut également être obtenu par la pulvérisation de deux cibles métalliques (procédé de co-pulvérisation).
Le revêtement forme alors le substrat qui va subir des étapes du procédé selon un mode de mise en œuvre de l’invention pour générer des nanoparticules.