INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Afin de conférer à l’élément actif une rigidité suffisante et compatible avec les fonctions d’actionneur et/ou de capteur envisagées, selon les applications visées, la couche de maintien présente en général une épaisseur et/ou une rigidité supérieure à la couche active de sorte que la fibre neutre se trouve dans ladite couche de maintien.
Dans la poutre piézoélectrique 100 des figures 1A et 1B, la fibre neutre F ne est effectivement localisée dans la couche de maintien 102, à une distance D1 du milieu de la couche piézoélectrique 111. Cependant, on peut observer que cette distance est relativement faible, c’est-à-dire que la fibre neutre F ne est relativement proche de la couche piézoélectrique 111.
Cette configuration présente des inconvénients.
En effet, lorsque le système électromécanique fonctionne en mode actionneur, cela peut se traduire par une perte d’efficacité, et lorsque le système électromécanique fonctionne en mode capteur, cela peut se traduire par une perte de sensibilité.
Les inventeurs proposent un élément actif permettant de répondre aux besoins d'amélioration décrits précédemment, notamment d’en augmenter les performances en termes de force mécanique, ou d’énergie mécanique, délivrée, et de pallier tout ou partie des inconvénients des éléments piézoélectriques décrits précédemment. En particulier, les inventeurs proposent un élément actif piézoélectrique amélioré.
Des modes de réalisation d’éléments actifs piézoélectriques, et un exemple de procédé de fabrication vont être décrits ci-après. Les modes de réalisation décrits sont non limitatifs et diverses variantes apparaîtront à la personne du métier à partir des indications de la présente description.
Les figures 2A et 2B sont des vues en coupe schématiques représentant un élément actif 200 sous forme de poutre piézoélectrique selon un mode de réalisation, respectivement au repos et en flexion.
Similairement à l’élément actif 100 des figures 1A et 1B, l’élément actif 200 est unimorphe et sous forme de poutre en porte-à-faux.
L’élément actif 200 comprend deux faces principales dites, respectivement, face supérieure 200A (première face) et face inférieure 200B (deuxième face), sensiblement parallèles entre elles.
L’élément actif 200 est adapté à être intégré dans un système électromécanique, typiquement dans un MEMS. Dans l’exemple illustré, l’élément actif 200 est fixé en une première extrémité 200C à un support 22, qui peut faire partie d’un MEMS 20, représenté sous forme de bloc en pointillés. La deuxième extrémité 200D peut être libre.
Le support 22 est représenté schématiquement comme étant sur un côté latéral de l’élément actif 200, mais il peut être positionné ailleurs. En variante, le support 22 peut être relié à la face inférieure 200B de l’élément actif, par exemple être relié à un substrat via un plot d’ancrage.
L’élément actif 200 se distingue de l’élément actif 100 des figures 1A et 1B principalement en ce qu’il comprend une couche intermédiaire 204 entre une couche active 210 et une couche de maintien 202.
La couche active 210 comprend un matériau piézoélectrique qui est adapté à subir une force longitudinale (F L ), en compression et/ou en tension, dès lors qu’un signal électrique lui est imposé, et d’entrainer en flexion l’élément actif 200, c’est-à-dire de déformer l’élément actif selon une direction perpendiculaire au plan défini par la face supérieure 200A, et/ou inversement de produire un signal électrique sous l’effet d’une déformation subie.
La couche active 210 est une multicouche, et comprend une couche de matériau piézoélectrique 211 (couche piézoélectrique), ainsi que deux électrodes, une électrode inférieure 212 et une électrode supérieure 213, en contact avec, ou en recouvrement de, chacune des faces de la couche piézoélectrique 211. Le contact ou le recouvrement peut être soit direct, soit indirect, c’est-à-dire via au moins une couche supplémentaire. Le recouvrement peut être partiel ou total. Les deux électrodes 212 et 213 sont électriquement conductrices, et notamment destinées à transmettre le signal électrique, par exemple une tension électrique, entre chacune des faces de la couche piézoélectrique 211.
L’élément actif 200 sous forme de poutre peut présenter une longueur comprise entre 100 nm et 20 mm, et une largeur comprise entre 100 nm et 20 mm.
La couche piézoélectrique 211 peut comprendre au moins l’un des matériaux piézoélectriques choisi parmi : PZT (titano-zirconate de plomb), AlN (nitrure d’aluminium), LNO ou LaNiO 3 (matériau de type pérovskite).
Les surfaces du produit en contact direct avec les éléments moulants (empreinte du moule, broches) sont « lisses ». Ces surfaces « lisses » sont principalement extérieures ; leur rugosité est relativement faible car représentative de l’état de surface de l’intérieur du moule.
Les surfaces du produit qui ne sont pas directement en contact avec les éléments moulants, généralement les surfaces intérieures du produit, sont appelées « cristallographiques ». Ces surfaces « cristallographiques » sont chaotiques, c’est-à-dire présentent une certaine rugosité, car elles sont représentatives de la morphologie des phases solides développées pendant la solidification et de l’écoulement du métal fondu lors de la vidange.
Visuellement, il est possible d’identifier ces différentes surfaces sur le produit à l’œil nu, à l’aide d’images comparatives de référence de microscopie optique (loupe binoculaire ou microscope optique) ou de microscopie électronique à balayage ou microscope numérique.
Certaines caractéristiques du profil de ces surfaces sont mesurables via un rugosimètre ou des clichés métallographiques.
Dans un mode de réalisation particulier, l’invention concerne une pièce métallique creuse telle que définie ci-dessus dans laquelle la taille des grains métallurgiques de la surface extérieure lisse est inférieure à celle des cristaux sur la surface intérieure cristallographique.
Avantageusement la pièce métallurgique creuse comprend une augmentation de la taille des cristaux dans l’épaisseur de la surface extérieure lisse à la surface intérieure cristallographique.
Taille des grains métallurgiques :
Le refroidissement rapide du métal fondu en contact direct avec le moule génère une faible taille des cristaux primaires de solidification (cristaux dendritiques, polyédriques, … selon la nature du métal fondu). A l’inverse, au voisinage des surfaces « cristallographiques », où le temps de solidification est plus long, la taille de ces cristaux primaires de solidification est plus grossière.
Par observation métallographique, sur échantillon coupé et poli, il est possible de percevoir cette évolution de taille de grain et d’en effectuer la mesure (mesure DAS de finesse dendritique, mesure de taille de grain par analyse d’image).
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne une pièce métallique creuse constituée d’une coque métallique qui entoure, ou qui partiellement entoure une partie vide,
dans laquelle ladite coque métallique a : une surface extérieure lisse, une surface intérieure cristallographique,
dans laquelle le métal de la dite coque métallique a un point de fusion supérieur à 180°C, en particulier supérieur à 320°C.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne la pièce métallique, telle que définie ci-dessus, ayant une épaisseur inférieure ou égale à 10 mm, en particulier de 0,2 mm à 5,0 mm, de préférence de 0,5 à 2,0 mm, sur au moins une partie de la pièce ou la totalité de la pièce.
Selon un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne la pièce métallique telle que définie ci-dessus, dans laquelle le métal est un métal pur ou un alliage dudit métal, notamment un alliage type eutectique est préférable pour le procédé en raison de son faible intervalle de solidification (faible différence entre température du liquidus et du solidus) et de sa bonne coulabilité.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne la pièce métallique telle que définie ci-dessus, dans laquelle le métal est l’aluminium.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la présente invention concerne la pièce métallique telle que définie ci-dessus, dans laquelle le métal est l’alliage eutectique AlSi12 ou un autre alliage Al-Si.
Le ou les polyols peuvent être choisis parmi l’éthylène glycol, le propylène glycol, le propane-1,3-diol, l'isoprène glycol, le butylène glycol, le dipropylène glycol, le polypropylène glycol, le caprylyl glycol, le glycérol ou la glycérine, la diglycérine, l’érythritol, le pentaérithrytol, l’arabitol, l’adonitol, le sorbitol, le dulcitol, le maltitol, le panthénol.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les polyols peuvent être présents dans la composition en quantité comprise entre 15 % et 80 % en poids, de préférence entre 15 % et 60 % en poids, et encore plus préférentiellement entre 20 % et 50 % en poids, mieux entre 15 % et 40 % en poids, et encore mieux entre 15 % et 35 % en poids du poids total de la composition .
Charges additionnelles La composition selon l’invention peut comprendre, outre les charges non siliciées telles que décrites précédemment, au moins une charge dite additionnelle, pouvant être siliciée ou non siliciée.
Bien entendu, lorsque cette charge additionnelle est non siliciée, elle est distincte de la charge non siliciée telle que définie dans la présente invention.
Ces charges additionnelles peuvent être notamment des charges organiques et/ou des charges inorganiques.
Par « actif dépigmentant » (appelés aussi agent blanchissant ou agent de blanchiment), on entend préférentiellement un composé agissant sur la coloration mélanique de la peau, directement sur la biosynthèse ou sur le transfert de la mélanine dans l’épiderme. Une substance est reconnue comme dépigmentante si elle agit directement sur la mélanine ou sur la mélanogénèse dans le sens d’une atténuation de la couleur résultante.
L’actif dépigmentant peut être en particulier choisi parmi : le niacinamide et ses dérivés, l’hydroquinone et ses dérivés, le résorcinol et ses dérivés, l’arbutine et ses dérivés, le lucinol et ses dérivés, la vitamine C et ses dérivés, l’acide L-2-oxothiazolidine-4-carboxylique ou procystéine ainsi que ses sels ou esters, l’acide férulique et ses dérivés, l’acide tranexamique et ses dérivés, l’acide gentisique, le méthyl gentisate ou l’homogentisate, l’acide dioique, l’acide lipoique, l’acide linoléique et ses dérivés, l’acide ellagique et ses dérivés, l’acide kojique et ses dérivés, le D calcium panthéteine sulfonate, le magnolol, l’honokiol, le magnolignan, les céramides naturels ou de synthèse et leurs homologues, les extraits de fruits d’arbuste du genre Morus (par exemple le murier), de pétales de fleur d’arbuste du genre Rosa (par exemple la rose ou Rosa centifolia), de feuilles de plante du genre Mentha (la menthe par exemple), de plante du genre Aloe (notamment de l’espèce vera, ferox ou bardensis), de fleur de plante du genre Chamaemelum (la camomille notamment), d’arbuste de l’espèce Arctostaphylos uva-ursi L. (par exemple la busserole), une eau de fruit d’espèces du genre Actinidia (par exemple une eau de fruit d’Actinidia chinensis ou kiwi commercialisée par Gattefosse), un extrait de racine de Paeonia suffructicosa tel que celui commercialisé par exemple par la société Ichimaru Pharcos sous la dénomination Botanpi Liquid B ® , un extrait de Ginkgo biloba, un extrait de Glycyrrhiza glabra (réglisse, Iiquorice ou Iicorice) et un extrait de scutellaire.
Par « dérivés de l’arbutine », on peut citer en particulier l’alpha et la béta arbutine.
Par « dérivés de la vitamine C », on entend notamment la vitamine CG, CP, la 3-O ethyl vitamine C ou la vitamine B3.
Par « dérivés de l’acide ellagique », on entend ses sels, ses complexes métalliques, ses dérivés mono- ou polyéthers, ses dérivés mono- ou polyacylés, ainsi que ses dérivés carbonates ou carbamates, dérivant des groupements hydroxyles.
Par « dérivés de l’acide férulique », on entend notamment ses esters et/ou sels et/ou extraits végétaux en contenant. De préférence, on utilisera les esters. Comme esters d’acide férulique, on peut notamment citer les esters d’acide férulique et d’alcools en C 1 -C 30 , en particulier le methyl férulate, l’éthyl férulate, l’isopropyl férulate, l’octyl férulate et l’oryzanyl férulate. Comme sels d’acide férulique, on peut notamment citer les sels organiques d’acide férulique, en particulier les sels de sodium (ex : sodium ferulate et sodium isoférulate). Comme extraits végétaux contenant de l’acide férulique, on peut notamment citer le riz, le blé, l’orge, l’avoine, l’écorce des arbres, les bourgeons de peuplier, l’asperge, les olives, les baies. De préférence, on utilisera la fraction du son de riz, blé, orge, ou avoine.
Selon la présente invention, on entend par « composé de type céramide », les céramides et/ou les glycocéramides et/ou les pseudocéramides et/ou les néocéramides, naturelles ou synthétiques. Comme composés particulièrement préférés, on peut utiliser la N-oléoyldihydrosphingosine et la N-2-hydroxypalmitoyldihydrosphingosine. Par exemple, la société COSMOFERM commercialise le N-linoleoyl-phytosphingosine sous le nom de Ceramide MA ® et qui est connu pour avoir une action dépigmentante sur la peau.
Selon un mode de réalisation particulier, l’actif dépigmentant est choisi parmi l’hydroquinone et ses dérivés, l’acide ellagique et ses dérivés, l’acide kojique et ses dérivés, le résorcinol et ses dérivés, l’arbutine et ses dérivés, le lucinol et ses dérivés, et la vitamine C et ses dérivés.
De préférence, l’actif dépigmentant est choisi parmi le résorcinol et ses dérivés.
Par « dérivé de résorcinol », on entend un composé provenant de résorcinol après transformation de ce dernier. Des exemples de dérivés de résorcinol utilisés comme actif dépigmentant sont par exemple décrit dans les demandes FR2969149, FR2991985 et FR3045039.
De préférence, les dérivés de résorcinol sont choisis parmi les dérivés diphényl-méthane hydroxylé, plus préférentiellement le 4-(1-phenylethyl)-1,3-benzenediol ou le 4-(1-phenylethyl)-1,3-dihydroxybenzène, autrement nommé phenyethyl resorcinol ou phenylethylbenzenediol ou styrylresorcinol. Ce composé possède le numéro CAS 85-27-8. Un tel composé est notamment commercialisé sous la dénomination SYMWHITE 377 ® ou BIO 377 par la société SYMRISE.
En particulier, la composition selon l’invention comprend une teneur en actif(s) dépigmentant(s) allant de 0,01 % à 10 %, et de préférence de 0,1 % à 5 % en poids, , par rapport au poids total de la composition. Actif s additionnels et adjuvants
La composition cosmétique peut comprendre un ou plusieurs actifs additionnels et/ou un ou plusieurs des adjuvants usuellement employés dans le domaine cosmétique.
Ainsi, une composition utilisée selon l’invention peut comprendre de préférence au moins un actif additionnel.
Par l’expression « actif additionnel », on entend, dans le cadre de la présente invention, un composé qui a par lui-même, c’est-à-dire ne nécessitant pas l’intervention d’un agent extérieur pour l’activer, une activité biologique qui peut être en particulier : - une activité desquamante (qui permet l’accélération du renouvellement de l’épiderme et par conséquent l’élimination des cellules épidermiques contenant la mélanine des comédons), et/ou - une activité anti-microbienne (notamment sur C. acnes), et/ou - une activité apaisante ou anti-irritante, et/ou - une activité sébo-régulatrice ou anti-séborrheique, et/ou - une activité astringente, et/ou - une activité destinée à lutter et/ou prévenir les signes du vieillissement, notamment chronobiologique, par exemple les rides et ridules.
Selon une variante, l’enrobant organique comprend un matériau anti-oxydant et un matériau inhibiteur de corrosion tels que précédemment décrits.
Selon une réalisation particulière de l’invention la poudre d’alliage métallique est en NdFeB et/ou en SmCo.
Selon d’autres caractéristiques, la poudre d’alliage métallique protégée selon l’invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou en combinaison :
- L’enrobant organique est uniquement formé de matériau(x) organique(s).
- L’enrobant organique est seulement constitué d’un matériau organique, d’un anti-oxydant et/ou d’un matériau inhibiteur de corrosion.
- L’enrobant organique est totalement inerte vis-à-vis de la poudre d’alliage métallique.
- L’enrobant organique est dépourvu de dérivés inorganiques, et notamment des dérivés de silicium, de sorte à ne pas impacter les propriétés de la poudre d’alliage métallique.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante des différentes variantes de réalisation de celle-ci, données à titre d'exemple non limitatif et fait en référence aux dessins annexés. Les figures ne respectent pas nécessairement l’échelle de tous les éléments représentés de sorte à améliorer leur lisibilité. Dans la suite de la description, par souci de simplification, des éléments identiques, similaires ou équivalents des différentes formes de réalisation portent les mêmes références numériques : illustre de façon schématique une poudre d’alliage métallique protégée selon un premier mode de réalisation de l’invention. illustre des courbes de cinétiques de prise de masse à 30°C de poudres métalliques protégées par différents enrobants. illustre des courbes de cinétiques de prise de masse à 130°C de poudres métalliques protégées par différents enrobants.
Comme illustré sur la , une poudre d’alliage métallique 1, par exemple du NdFeB qui est pyrophorique et donc sensible à l’oxygène, est protégée par un enrobant organique 2 uniquement formé par un matériau organique imperméable à l’oxygène et la vapeur d’eau. Le matériau organique utilisé ici est un copolymère EVOH obtenu avec un taux d’alcool vinylique d’environ 60% de sorte à présenter un taux de transmission à l’oxygène (OTR) inférieur à 10 cm 3 .mm.m - ².j -1 .atm -1 et un taux de transmission de la vapeur d’eau (WVTR) inférieur à 10 g.mm.m -2 .j -1 . Selon d’autres possibilités non visibles sur les figures, le matériau organique est choisi parmi l’éthylène-acétate de vinyle (EVA), l’éthylène alcool vinylique (EVOH) et un mélange de ces polymères.
Selon une autre variante de réalisation non illustrée, l’enrobant organique 2 est en outre formé d’un matériau anti-oxydant et/ou un matériau inhibiteur de corrosion de sorte à renforcer la protection de la poudre d’alliage métallique 1 contre l’oxydation. La concentration cumulée de ces deux matériaux anti-oxydant et inhibiteur de corrosion est au plus de 10 % massique.
L’enrobant organique 2 présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 100 µm. Comme illustré, la poudre d’alliage métallique protégée 100 prend la forme de granulats organiques qui contiennent entre un et plusieurs grains de la poudre 1 de NdFeB. Les granulats organiques présentent un diamètre moyen compris entre un µm et plusieurs millimètres, selon le nombre de grains enrobés et la taille de chacun des grains. Ainsi, l’enrobant 2 enveloppe totalement le grain de poudre d’alliage métallique 1 ou quelques grains ensembles, dans chacun des granulats.
La poudre d’alliage métallique protégée 100 peut être obtenue par voie fondue. La voie fondue comprend tout d’abord le chauffage du matériau organique polymère à une température supérieure à sa température de fusion de sorte à le rendre fluide. La poudre d’alliage métallique 1 est ensuite ajoutée au fluide sous agitation, idéalement sous atmosphère inerte (argon, azote) de sorte à ne pas oxyder la poudre à cette étape. Le mélange est laissé revenir à température ambiante et la poudre d’alliage métallique enrobée 100, formant des granulats est récupérée. La poudre d’alliage métallique 1 est alors efficacement protégée contre l’oxydation.
Selon un autre exemple de réalisation, l’enrobant organique 2 et la protection contre l’oxydation est obtenue par voie solvant. Le matériau organique (0,7 g de EVA) est dissout dans un solvant anhydre (150 ml de chloroforme) et la poudre d’alliage 1 (100g de NdFeB) y est ajoutée sous agitation, de préférence sous atmosphère inerte dans un ballon. L’agitation peut être réalisée par un évaporateur rotatif sous argon. Une fois un mélange homogène obtenu (quelques minutes), le solvant est évaporé par l’évaporateur. Cette particularité permet de réaliser des cycles de remplissage/pompage de l’évaporateur rotatif pour limiter la présence d’oxygène lors de l’enrobage. Une fois le solvant éliminé, l’enrobant organique 2 est fixé sur la poudre d’alliage métallique 1 et on obtient la poudre d’alliage métallique protégée 100 qui est alors stockée sous forme de granulats en boite à gants, sous gaz inerte.
Afin de vérifier l’efficacité de la protection, des tests d’oxydation sont réalisés sur différentes poudres d’alliage métalliques protégées 100 à différentes températures. Les résultats des tests sont consignés sur les courbes des figures 2 et 3 ci-dessous.
Pour réaliser ces tests, la poudre d’alliage métallique protégée 100 est introduite dans un creuset adapté à l’analyse thermogravimétrique (ATG analyseur STA449F1 - Netzsch, Allemagne) en boîte à gants. La poudre 100 y est recouverte d’un solvant inerte vis à vis de l’enrobage et imperméable à l’air, tel que l’hexane. Le creuset est transporté jusqu’à l’ATG dans une bouteille imperméable. Le creuset est introduit dans l’ATG, le solvant protégeant la poudre de l’oxydation lors de la transition entre la bouteille et le four de l’ATG. Le vide est fait dans le four jusqu’à évaporation complète du solvant. Le four est ensuite rempli d’argon et régulé à la température désirée. Une fois la balance stabilisée, une partie de l’argon est remplacée par de l’air, ce qui permet de suivre l’oxydation de la poudre, à la température sélectionnée pour les tests. Un premier test est réalisé à 30°C pour comparer l’efficacité de différents enrobants pendant le stockage de la poudre à l’air libre (ou entre deux étapes du procédé PIM) et un second test est réalisé à 130°C pour comparer l’efficacité de différents enrobants aux températures de préparation du mélange « poudres inorganiques + polymères injectables », un enrobant efficace devant protéger la poudre pendant cette étape à haute température.
La illustre les cinétiques de reprise en oxygène à 30 °C d’une poudre d’alliage métallique 1 de NdFeB (nue), d’une poudre protégée par un enrobant 2 à l’acide stéarique (AS), d’une poudre protégée par un enrobant 2 au polyéthylène LLDPE, et d’une poudre protégée par un enrobant 2 en copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA) contenant 18 %mol d’acétate de vinyle. Comme on peut le voir sur cette :
Résultats obtenus La composition 1 conforme à l’invention s’applique facilement et de manière homogène aussi bien sur peau sèche que sur peau mouillée.