Voir la source de Science des matériaux

{{À recycler|thème=physique|date=juin 2010}}
{{à sourcer|date=juin 2010}}
{{Infobox Discipline}}
La '''science des matériaux''' repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des [[matériau]]x qui constituent les objets qui nous entourent ([[métal|métaux]], [[polymère]]s, [[semi-conducteur]]s, [[céramique]]s, [[Matériau composite|composites]], etc.). <br />
Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques.
<br />
La '''science des matériaux''' est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques. Particulièrement depuis un siècle<ref>{{Article |langue=en |journal=Materials Today |vol=11|numéro=1-2 | pages=40-45 |titre=''The top ten advances in materials science'' |auteur=Jonathan Wood |date=19 décembre 2007|texte=http://www.materialstoday.com/archive/2008/11-01/top10.html }}.</ref> : électronique (ordinateurs, lecteurs de CD et DVD…), automobile (moteurs, carrosserie, phares, etc.), aéronautique, énergies renouvelables (panneaux solaires…), [[nanosciences]], [[nanotechnologie]]s, etc.

La connaissance et la maîtrise des phénomènes microscopiques (diffusion, arrangement des atomes, recristallisation, apparition de phases, etc.) confèrent aux scientifiques et aux industriels la possibilité d'élaborer des matériaux aux propriétés et aux performances voulues.

De ce fait, un grand nombre de formations en école d'ingénieurs (ex. : [[École européenne d'ingénieurs en génie des matériaux|EEIGM]], [[École européenne de chimie, polymères et matériaux|ECPM]]) ou bien à l'université sont tournées vers la science des matériaux ({{ex}} [[Université Grenoble-Alpes|Grenoble]], [[Université d'Aix-Marseille|Marseille]], [[Université Paris-Sud|Orsay]], [[Université de Poitiers|Poitiers]], [[Université de Strasbourg|Strasbourg]], [[Université de Limoges|Limoges]]).

La conception d'un [[cristal]] parfait est physiquement impossible, mais ce sont souvent ses défauts structurels qui rendent intéressant un matériau. On utilise donc les [[défaut cristallin|défauts]] dans les matériaux cristallins (tels que [[précipité]]s, [[joint de grain|joints de grains]], [[atome interstitiel|atomes interstitiels]], [[Lacune (cristallographie)|lacunes]], [[dislocation]]s, etc.) pour créer des matériaux avec les propriétés désirées.

== Historique ==
Jusqu'au {{s-|XIX|e}} l'utilisation des matériaux était essentiellement empirique. Une évolution majeure a eu lieu quand [[Josiah Willard Gibbs]] (1839-1903), [[chimie physique|physico-chimiste]] américain, réussit à démontrer que les propriétés [[thermodynamique]]s reliées à la structure [[atome|atomique]] avaient un lien direct avec les propriétés physiques d'un matériau<ref>{{en}} [http://www.materialmoments.org/top100.html Les 100 dates les plus importantes en science des matériaux]
* À partir de 1842 - L'allemand [[August Wöhler]], qui donne le premier cours de RDM, permet de caractériser cette toute nouvelle « science des matériaux ».</ref>. À la suite de cela, la science des matériaux ne s'est plus limitée aux métaux ou aux céramiques et s'est considérablement diversifiée, notamment avec le développement des plastiques, des [[semi-conducteur]]s après la Seconde Guerre mondiale{{refnec}}. Aujourd'hui, le principal moteur de l'innovation de cette science est constitué par le développement de nouvelles technologies destinées à des domaines de pointe tels que les nanotechnologies (l'infiniment petit) ou l'aérospatial.

== Les grandes classes de matériaux ==

=== Métaux ===

[[Fichier:Ferrite-perlite-steel-A285.jpeg|thumb|Microstructure d'un [[acier]] au carbone avec [[Ferrite (acier)|ferrite]] en gris clair et la [[Perlite (acier)|perlite]] en foncé]]
Les [[métal|métaux]] sont des matériaux dont les éléments chimiques ont la particularité de pouvoir former des [[liaison métallique|liaisons métalliques]] et perdre des [[électrons]] pour former des [[cation]]s (exemple : <chem>Fe -> Fe^2+</chem>ou <chem>Fe^3+</chem>). Ils peuvent être caractérisés aussi bien de manière physico-chimique que de manière électronique (cf. section caractérisation). Les métaux se caractérisent par plusieurs particularités physiques. Ils sont de bons conducteurs électriques, cette caractéristique se mesure soit grâce à la [[conductivité électrique|conductivité]] soit grâce à son inverse, la [[résistivité]]. Ils sont aussi de bons conducteurs thermiques et possèdent un éclat lumineux. Du point de vue mécanique, ils se caractérisent par des propriétés telles que leur [[module d'élasticité]] (généralement élevé, de l'ordre de plusieurs [[giga|G]][[Pascal (unité)|Pa]]), leur [[Dureté (matériau)|dureté]], leur [[ductilité]], etc.

Sur Terre, on ne trouve quasiment les métaux que sous forme d'oxydes. Cependant, ils sont peu utilisés sous cette forme (excepté dans le domaine de la [[microélectronique]]). On préfère les utiliser purifiés ([[Électrolyse#Production de cuivre et d'aluminium|exemples du cuivre et de l'aluminium]]) ou sous forme d'[[alliage]]s. L'[[aluminium]] est le métal le plus abondant dans la [[croûte terrestre]]. Il faut également noter l'importance du [[fer]], qui est très souvent utilisé sous forme d'[[acier]] ou de [[Fonte (métallurgie)|fonte]] après ajout de [[carbone]].

Du point de vue économique, on note deux secteurs extrêmement importants, celui de l'acier et celui de l'aluminium. En 2007, la production mondiale d'acier s'élevait à {{unité|1.3|milliard}} de tonnes soit une augmentation de 5,4 % par rapport à 2006<ref>{{lien brisé|url=http://www.leblogfinance.com/2007/01/acieroductio.html |titre=Acier : production prévue en hausse de 5,4 % en 2007 }}.</ref>. Ce secteur est actuellement dominé par l'entreprise [[Mittal Steel]]. Le secteur de l'aluminium est quant à lui dominé par [[Rio Tinto Alcan]]. En 2008, la production d'aluminium s'est élevée à {{unité|3.1|millions}} de tonnes soit une augmentation de 11,5 % par rapport à 2006<ref>[http://www.leblogfinance.com/2007/06/aluminium_produ.html Aluminium : production record en mai].</ref>.

=== Polymères ===
[[Fichier:SEMexample.jpg|thumb|[[Fibre]]s de [[polyester]] observées au [[Microscopie électronique à balayage|MEB]]]]
Un [[polymère]] est une substance composée de [[macromolécule]]s organiques (ou parfois minérales)<ref>I. [[Union internationale de chimie pure et appliquée|UICPA]] : {{pdf}} [http://www.gfp.asso.fr/enseignement/glossaire.pdf ''Glossaire des termes de base en science des polymères''], 1996 (fr) ; cf. définition 2.2 - II. [[Journal officiel de la république française|JORF]] : {{pdf}} [http://www.educnet.education.fr/rnchimie/recom/terminologie_v2.pdf Termes généraux de la chimie].</ref>. Les macromolécules sont constituées d'un enchaînement répétitif d'au moins un type de [[monomère]]. Les monomères sont reliés entre eux par des [[liaison covalente|liaisons covalentes]]. Les chaînes de polymères interagissent entre elles avec des forces plus faibles comme les [[liaisons de Van der Waals]].
Les propriétés des polymères dépendent notamment du type de monomère(s), de la nature de leur assemblage et du [[degré de polymérisation]].

On distingue les polymères naturels, les [[modification chimique des polymères|modifiés]] (polymères artificiels) et les synthétiques.
On peut aussi les classer selon leur architecture. On distingue par exemple les polymères linéaires, [[polymère ramifié|branchés]] (avec des ramifications) ou non, les dendritiques (ramifications dans les trois dimensions) et les [[réticulation|réticulés]] ou tridimensionnels qui forment un réseau.

Les polymères peuvent être fabriqués de diverses façons. On peut citer :
* les [[homopolymère]]s, qui sont fabriqués avec le même monomère ;
* les [[copolymère]]s, qui sont fabriqués avec des monomères différents.

Un autre type de [[classification des polymères]] est aussi selon leurs propriétés thermomécaniques. On distingue :
* les polymères ''[[thermoplastique]]s'', qui deviennent malléables quand ils sont chauffés, ce qui permet leur [[plasturgie|mise en œuvre]] ;
* les polymères ''[[thermodurcissable]]s'', qui durcissent à chaud et/ou par ajout d'un durcisseur en faible proportion. Ce durcissement est en général irréversible ;
* les [[élastomère]]s, qui présentent en général un allongement réversible très important et une [[température de transition vitreuse]] inférieure à l'ambiante.

On peut classer les polymères en deux types, en fonction de leur comportement à la chaleur et sous pression :
* portés à une température suffisante, les polymères thermoplastiques se trouvent à l'état « fondu » (état fluide ou déformable) et sont donc susceptibles de s'écouler sous l'action d'une contrainte. Cela permet leur [[Mise en forme des matériaux|mise en forme]] par les techniques d'extrusion, d'injection, de [[thermoformage]], etc. C'est le cas des [[polyoléfine]]s ([[polyéthylène|PE]], [[polypropylène|PP]], [[polyméthylpentène|PMP]], etc.), du [[polychlorure de vinyle|PVC]], du [[polystyrène]], etc. ;
* les polymères thermodurcissables durcissent par [[réaction chimique]]. On peut citer les résines [[phénoplaste]]s, [[polyépoxyde]]s, certains [[polyuréthane]]s.

Du fait de leurs propriétés intéressantes, les polymères ont peu à peu envahi les industries et la vie quotidienne en remplaçant les matériaux traditionnels.

=== Céramiques ===
[[Fichier:Si3N4bearings.jpg|vignette|Pièces de roulements, céramiques [[Nitrure de silicium|<chem>Si_3N_4</chem>]]]]
Les [[céramique]]s sont composées d'éléments métalliques et non métalliques. Elles sont généralement des [[oxyde]]s, des [[nitrure]]s, ou des [[carbure]]s. Le groupe des céramiques englobe une vaste gamme de matériaux, comme les [[ciment]]s, les verres, les céramiques traditionnelles faites d'[[argile]].

La structure cristalline des céramiques est plus complexe que celle des métaux, car au moins deux éléments chimiques différents sont présents. Il existe des céramiques ioniques, composées d'un métal et d'un [[non-métal]] (par exemple : NaCl, MgO) et les céramiques covalentes, composées de deux non métaux ou d'éléments purs ([[diamant]], [[carbure de silicium]]{{etc.}}). La structure des joints de grain est également plus complexe car des interactions électrostatiques entraînent des contraintes d'équilibre supplémentaires. Les ions de même signes ne doivent donc pas se toucher. C'est pourquoi la céramique présente une certaine [[porosité]] (environ 20 % en volume).

Les céramiques ont de nombreux avantages :
* propriétés mécaniques : elles présentent, comme les métaux, un [[module de Young]] bien défini, c'est-à-dire que le module reste constant pendant l'application d'une charge (contrairement au polymère dont l'élasticité n'est pas linéaire). De plus, elles ont la plus grande dureté de tous les matériaux, et sont d'ailleurs utilisées comme abrasifs pour couper (ou polir) les autres matériaux ;
* résistance aux chocs thermiques en raison d'un faible [[coefficient de dilatation]] ;
* bonne résistance chimique ;
* résistance à la [[corrosion]] ;
* isolations thermique et électrique.

Par contre, leur principale faiblesse est d'être prédisposées à rompre brutalement, sans [[déformation plastique]] en traction (caractère fragile) ; les porosités « affaiblissent » le matériau en entraînant des concentrations de contrainte à leur voisinage. La fragilité des céramiques rend impossible les méthodes de [[laminage]] ou de [[forgeage]] utilisées en [[métallurgie]].

==== Céramiques techniques ====
La [[céramique technique]] est une branche de la céramique dédiée aux applications industrielles, par opposition aux créations artisanales ([[poterie]]) ou artistiques ([[céramique|céramique d'art]]) ou [[porcelaine]]. L'objectif de cette industrie est la création et l'optimisation de céramiques à propriétés physiques spécifiques : [[mécanique (science)|mécaniques]], [[électricité|électriques]], [[magnétisme|magnétiques]], [[optique]]s, [[Piézoélectricité|piézoélectriques]], [[Ferroélectricité|ferroélectriques]], [[supraconductivité|supraconductrices]]{{etc.}}

La plupart des céramiques techniques sont mises en forme à partir d'une poudre compactée puis chauffée à haute température (procédé du [[frittage]]). On utilise surtout des poudres de [[granulométrie]] très faible afin de réduire la porosité.

==== Verres ====
Les [[verre]]s sont essentiellement des solides obtenus par figeage de liquide [[Surfusion|surfondu]]. Les quatre principales méthodes de fabrication du verre sont le [[pressage (matériaux)|pressage]], le [[soufflage]], l'[[Verre étiré|étirage]] et le [[fibrage]].

Les verres sont des [[silicate]]s non cristallins qui contiennent d'autres [[oxyde]]s (CaO, par exemple) qui en modifient les propriétés. La transparence du verre est l'une de ses propriétés les plus importantes. Ceci est dû à sa structure [[Matière amorphe|amorphe]] et à l'absence de défauts de taille supérieure à la fraction de micromètre. L'[[indice de réfraction]] d'un verre est d'environ 1,5. Pour ce qui est de leurs propriétés mécaniques, les verres sont des matériaux fragiles, mais des traitements thermiques ou chimiques peuvent y remédier.

[[Image:etchedwafer.jpg|thumb|left|upright|Un wafer en silicium gravé.]]

==== Semi-conducteurs ====

===== Structure des [[semi-conducteur]]s =====
Les semi-conducteurs sont réalisés à partir d'un disque assez fin de [[silicium]], d'[[arséniure de gallium]] ou de [[phosphure d'indium]], appelé [[wafer]].

Ce wafer sert de support à la fabrication de microstructures par des techniques telles que le [[Dopage (semi-conducteur)|dopage]], la [[Gravure (microfabrication)|gravure]], la déposition d'autres matériaux ([[épitaxie]], [[Pulvérisation cathodique|sputtering]], [[dépôt chimique en phase vapeur]]...) et la [[photolithographie]]. Ces microstructures sont une composante majeure dans la fabrication des [[Circuit intégré|circuits intégrés]], des [[transistor]]s, des [[électronique de puissance|semi-conducteurs de puissance]] ou des [[Microsystème électromécanique|MEMS]].

===== Semi-conducteurs dopés =====
Le [[Dopage (semi-conducteur)|dopage]] se fait par introduction dans la [[Matrice (matériau)|matrice]] du semi-conducteurs des atomes d'impureté. Chacun de ses atomes apporte soit un [[électron de valence]] supplémentaire (dopage N) pour les impuretés pentavalentes, soit un "trou", ou déficit d'[[électron de valence]] (dopage P) pour les impuretés trivalentes.

=== Matériaux composites ===
[[Fichier:Composite 3d.png|thumb|Exemple de matériau composite]]
[[Fichier:Gossamer Albatross II in flight.jpg|thumb|La fabrication des avions ultralégers, tels le [[Gossamer Albatross]], fait souvent appel aux composites<ref>Jean Pierre Mercier, Gérald Zambelli, Wilfried Kurz, ''Introduction à la science des matériaux'', Presses polytechniques et universitaires romandes, 1999 {{ISBN|2880744024}}, {{p.}}166 {{lire en ligne|lien=https://books.google.fr/books?id=Zb511Tf1myAC&pg=PT182&dq=avion+ultral%C3%A9ger+Albatros&lr=lang_fr&as_brr=0&cd=1#v=onepage&q=avion ultraléger Albatros&f=false|texte=lire en ligne sur Google livres}}.</ref>.]] 
Un [[matériau composite]] est un mélange de deux matériaux de base, distincts à l'échelle macroscopique, ayant des propriétés physiques et mécaniques différentes. Le mélange est effectué de manière à avoir des propriétés optimales, différentes et en général supérieures à celles de chacun des constituants. Un composite est constitué au moins d'une '''matrice''' (liant) et d'un '''renfort'''.<br />
Les constituants sélectionnés (certains sont multi-fonctions) peuvent améliorer les propriétés suivantes : rigidité, résistance thermomécanique, tenue à la [[fatigue (matériau)|fatigue]], résistance à la [[corrosion]], [[étanchéité]], tenue aux chocs, au feu, isolations thermique et électrique, allègement des structures, conception de formes complexes.<br />
Rôle(s) joué(s) par chaque constituant :
* la '''matrice''' est un liant, protège les fibres et transmet également les sollicitations aux fibres ;
* les '''fibres''' apportent la tenue mécanique et supportent les sollicitations ;
* les '''charges''' et '''[[additif]]s''' améliorent les caractéristiques du matériau. Les charges abaissent souvent le coût de la matière (effet de dilution). Exemples d'additifs : [[Ignifugation|ignifugeants]], anti-UV, [[fongicide]]s, [[antioxydant]]s.

La mise en œuvre des composites est soit automatisée ([[moulage sous vide]], RTM…), soit artisanale pour des pièces à hautes performances ([[moulage au contact]]…).<br />
Les '''matériaux composites à base de fibres et de polymères''' en constituent la classe la plus importante (90 % de l'ensemble des composites fabriqués actuellement).<br />
Les matériaux composites sont très utilisés dans les domaines aéronautique, automobile, ferroviaire, etc.

==== Matrice ====
Les [[Matrice (matériau)|matrices]] peuvent être d'origine :
* organique : polymères thermoplastiques ou thermodurcissables ([[polyester]]s, [[polyépoxyde]]s, [[phénoplaste]]s, [[polyimide]]s, [[silicone]]s, etc.) ;
* minérale : carbone, céramique, [[béton]] ;
* métallique : Al, Mg.
Des [[Charge (substance)|charges]] (minérales, organiques ou métalliques) et [[additif]]s sont presque toujours incorporés à la matrice.

==== Renfort ====
Les renforts (verre, carbone, fibres aramides, de bore ou métalliques, etc.) peuvent être sous forme :
* de fibres (courtes, longues ou continues), de ''mat'' ou de ''tissu'' ; les fibres longues (cas de certaines [[fibre de verre|fibres de verre]]) peuvent être orientées dans le sens des sollicitations ;
* de charges renforçantes : gravier (additionné au ciment pour fabriquer le béton), sable, billes de verre, etc. ;
* d'acier (cas du [[béton armé]]).
Le renfort peut être seul au sein d'une matrice (composite homogène) ou associé à un renfort de nature différente (composite hybride).

== Comparaison des grandes classes de matériaux ==
Le tableau suivant compare les grandes classes de matériaux selon leur origine, leur cristallinité, leur conductivité et leur thermostabilité.

{| class="wikitable"
|-
! Composition !! Matériaux naturels !! [[Matériau synthétique|Matériaux synthétiques]] !! [[Matière amorphe|Matériaux amorphes]] !! [[Cristal|Matériaux cristallins]] !! [[Isolant|Matériaux isolants]] !! [[Semi-conducteur|Matériaux semi-conducteurs]] !! [[Conducteur (physique)|Matériaux conducteurs]] !! [[Thermolabilité|Matériaux thermolabiles]] !! [[Thermostabilité|Matériaux thermostables]] 
|-
| Organiques || [[Biopolymère]]s || Polymères synthétiques || [[Matière amorphe|Polymères amorphes]] || [[Taux de cristallinité|Polymères semi-cristallins]] || Cas le plus fréquent || [[Semi-conducteur organique|Polymères semi-conducteurs]] || [[Polymère conducteur|Polymères conducteurs]] || Cas le plus fréquent || [[Thermostabilité#Polymères thermostables|Polymères thermostables]] 
|-
| Inorganiques non- métalliques || [[Roche]]s ||  Céramiques, verres et semi-conducteurs || Verres || Céramiques || Cas le plus fréquent, exemple [[Matériau réfractaire|matériaux réfractaires]] ||  [[Semi-conducteur|Semi-conducteurs inorganiques]] || Non || || Cas le plus fréquent
|-
| Inorganiques métalliques || Métaux et alliages métalliques natifs || Alliages métalliques || [[Alliage métallique amorphe|Alliages métalliques amorphes]] || Cas le plus fréquent || Non || Non || Oui || || Cas le plus fréquent
|-
| Organiques et/ou inorganiques || [[Bois]], [[Os]] || Matériaux composites synthétiques || || ||   || || || ||[[Thermostabilité#Composites thermostables|Composites thermostables]]
|}

== Caractérisation des matériaux ==
[[Fichier:Caracterisation science des matériaux.svg|thumb]]
{{article détaillé|caractérisation d'un matériau}}
Il est indispensable pour étudier et comprendre un matériau de le [[Caractérisation d'un matériau|caractériser]] à l'aide des techniques de caractérisation appropriées. Soit, destructives, c'est-à-dire qui endommagent le matériau. Soit, [[contrôle non destructif|non destructives]], qui n'endommagent pas le matériau et donc l'objet étudié. <br />
Les principales techniques de caractérisation peuvent se classer par catégorie :
* les '''[[essai mécanique|essais mécaniques]]''' dont le but est de caractériser les comportements mécaniques des matériaux, par mesure du [[module de young]], de la [[Résilience (physique)|résilience]], du [[coefficient de Poisson]], de la [[limite d'élasticité]], de la [[Dureté (matériau)|dureté]], etc. ;
* les '''[[Contrôle non destructif|essais non destructifs]]''' qui permettent de caractériser l'état d'intégrité de structures ou de matériaux, sans les dégrader. ce qui peut être intéressant dans le cadre d'un [[contrôle qualité]] ;
* les '''analyses physico-chimiques''' qui permettent d'avoir par des méthodes telles la [[métallographie]], la [[Cristallographie aux rayons X|radiocristallographie]] et la [[spectrométrie d'étincelage]], une analyse de la chimie et de la structure du matériau. Ce qui est intéressant de corréler avec les propriétés mécaniques et la résistance à la [[corrosion]].

Ces techniques de caractérisation bénéficient des apports de la science des matériaux et réciproquement aident à son développement.

== L'industrie des matériaux ==
Toutes les industries qui produisent des biens matériels font appel à des matériaux, la science des matériaux y trouve donc naturellement sa place.

=== Mise en forme des matériaux ===
[[Fichier:Écrouissage.png|thumb|Schéma d'une mise en forme par [[laminage]]]]
{{...}}
Les techniques de [[Mise en forme d'un matériau|forme des matériaux]] ont pour objectif de donner une forme déterminée au matériau tout en lui imposant une certaine [[Microstructure (matériaux)|microstructure]], afin d'obtenir un objet ayant les propriétés souhaitées. C'est un travail qui nécessite de maîtriser au mieux les paramètres expérimentaux ([[Composition chimique|composition]], [[température]], vitesse de [[refroidissement]], etc.). Les techniques diffèrent selon les matériaux et les objets à fabriquer. Toutes ces techniques bénéficient de la compréhension apportée par la science des matériaux.

=== Applications ===
Voici quelques applications des grandes classes de matériaux :
* les polymères : bouteilles d'eau en [[polytéréphtalate d'éthylène]] (PET), CD en [[polycarbonate]] (PC), vêtements en [[polyéthylène]] (PE), ''Rilsan'', ''[[Gore-tex]]'', bouteilles de lait, canalisations en [[polyéthylène haute densité]] (PEHD), pièces mécaniques en [[polyamide]], mousses d'isolation en [[polyuréthane]] (PUR), sacs [[Biodégradation|biodégradables]] en [[acide polylactique]] (PLA), etc. ;
* les matériaux de la microélectronique : [[AsGa]], InP, Si, SiC, Ge, AlInP sont utilisés dans la conception des diodes, transistors, diodes lasers, photodétecteurs, etc. ;
* les [[céramique]]s et les [[verre]]s : vitres, disques de frein en carbone-céramique, outils de [[machine-outil]] en [[carbure de tungstène]], [[pot catalytique]] en [[zircone]], etc. ;
* les [[matériau composite|composites]] : coques de bateaux, pales d'hélicoptères, aubes de turbine, casques de moto, skis, surfs, planches à voile, arbres de transmission, etc. ;
* les [[métal|métaux]] et [[alliage]]s : mobilier urbain en acier galvanisé, tôles en acier, filtres, électrodes de batterie, coupe-flammes en mousse métallique, etc.

Le développement de la protection de l'[[environnement]] et du recyclage encourage les entreprises à rechercher de nouveaux matériaux, comme les matériaux biodégradables. L'[[acide polylactique]], extrait de végétaux comme la betterave ou le maïs, en est un bon exemple. Il est actuellement utilisé pour les fils de suture résorbables, pour remplacer les [[sac plastique|sacs plastiques]], ou encore pour les boîtes plastiques.

=== Aspects économiques ===
{{...}}
=== Aspects environnementaux ===
Certains aspects environnementaux nous amènent à revoir notre façon d'utiliser les matériaux. Le [[recyclage]] des matériaux est amené à se développer<ref>[http://www.ecoemballages.fr/fileadmin/contribution/flash/juniors/modules/esom.swf?load=1 Site officiel d´éco-emballages].</ref>. Par exemple, dans le domaine de la microélectronique, les fabricants d'écrans plats ont été confrontés à la flambée du cours de l'[[indium]]<ref>[http://afp.google.com/article/ALeqM5gpJNNtoi-dl0O7NXk5pIR-6mvYQA Le grand avenir des « petits métaux », prisés par les industries ''{{Langue|en|high-tech}}''] {{Lien archive|url=http://afp.google.com/article/ALeqM5gpJNNtoi-dl0O7NXk5pIR-6mvYQA |horodatage archive=20081205232112 |titre=Copie archivée }}.</ref> et il devient intéressant de le recycler. Autre exemple, l'épuisement progressif des ressources pétrolières pose un problème pour la production future de polymères. Il faut donc chercher des solutions alternatives ([[bioplastique]]s).

Mais certains matériaux très couramment utilisés ne sont toujours pas recyclables et constituent un vrai problème environnemental. On pense notamment au caoutchouc naturel, à certains élastomères ([[styrène-butadiène]]…) qui sont aujourd'hui encore les principaux constituants des pneus, et aux polymères thermodurcissables. Il faut donc soit mettre au point de nouveaux procédés de recyclage, soit mettre au point des matériaux alternatifs plus écologiques, tels les [[Élastomère thermoplastique|élastomères thermoplastiques]].

== Prix Nobel ==

Un certain nombre de [[prix Nobel]] de physique et chimie sont relatifs à la science des matériaux :
* [[Albert Fert]] et [[Peter Grünberg]] qui ont obtenu le [[prix Nobel de physique]] 2007 pour leur découverte simultanée du phénomène de [[magnétorésistance géante]], très utilisée dans les têtes de lecture des disques durs modernes ;
* [[Pierre-Gilles de Gennes]], prix Nobel de physique 1991 pour ses travaux sur les cristaux liquides et les polymères ;
* les prix Nobel de physique 2003 (supraconducteurs, superfluides), 2000 (hétérostructures semi-conductrices), 1998 ([[effet Hall quantique fractionnaire]]), 1994 (cristaux), 1987, 1986, 1985, 1982{{Précision nécessaire}} ;
* les [[prix Nobel de chimie]] 2000 ([[polymère conducteur|polymères conducteurs]]), 1996 ([[fullerène]]).

== Notes et références ==

{{Références}}

== Annexes ==

=== Articles connexes ===

{{Autres projets
| wiktionary = Matériaux
| wikiversity = Département:Science des matériaux
| wikibooks  = Matériaux
}}
* [[Liste de propriétés d'un matériau]]
* [[Vieillissement d'un matériau]]
* [[Métal]]
* [[Céramique]]
* [[Polymère]]
* [[Caractérisation d'un matériau]]
** [[Contrôle non destructif]]
** [[Essai mécanique]]
* [[Matériau ancien]]
* [[:Portail:Matériaux]]
* [[:Catégorie:Revue de science des matériaux|Liste des revues scientifiques de science des matériaux]]
* [[:Catégorie:Science des matériaux|Catégorie de science des matériaux]]

=== Bibliographie ===
* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Didier Bellet|auteur2=Jean-Jacques Barrau|titre=Cours d'élasticité|lieu=Toulouse|éditeur=[[Éditions Cépaduès]]|collection=La Chevêche|année=1990|pages totales=370|isbn=2-85428-245-0}}
* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=[[Jacques Bénard]]|préface=Georges Chaudron|titre=Métallurgie générale|lieu=Paris|éditeur=Masson|année=1991|numéro d'édition=2{{e}}|pages totales=651|isbn=2-225-82347-2}}
* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Gilbert Chrétien|auteur2=Daniel Hatat|préface=L. Bourgeois-Lamy|titre=Initiation aux plastiques et aux composites|lieu=Paris|éditeur=GIE des producteurs de matières plastiques|année=1990|numéro d'édition=2{{e}}|pages totales=174|isbn=2-85206-594-0}}
* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Pablo Jensen|titre=Entrer en matière, les atomes expliquent-ils le monde ?|lieu=Paris|éditeur=Éditions du Seuil|collection=Science ouverte|année=2001|pages totales=257|isbn=2-02-039604-1}}
* {{Physique de l'état solide (Charles Kittel)}}
* {{Ouvrage|auteur1=Jean-Pierre Mercier|auteur2=Ernst Maréchal|titre=Traité des matériaux|volume=13|titre volume=Chimie des polymères : synthèses, réactions, dégradations|lieu=Lausanne|éditeur=Presses polytechniques et universitaires romandes|année=1996|réimpression=1993|pages totales=448|isbn=2-88074-240-4|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=0jGnykE4PuEC&printsec=frontcover}}
* {{en}} {{Ouvrage|auteur=Alan Windle|titre=A first course in Crystallography|éditeur=G. Bell|lieu=Londres|année=1977|pages=172|isbn=0713518863}}
*{{Ouvrage|prénom1=Michel|nom1=Duneau|nom2=Impr. Floch|titre=La magie des matériaux|éditeur=O. Jacob|date=1995|isbn=2-7381-0346-4|isbn2=978-2-7381-0346-8|oclc=408388138|lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/408388138|consulté le=2021-05-22}}

=== Liens externes ===

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[[Catégorie:Science des matériaux|*]]