Smart Concrete - Heterojonction

Du 16/09/2013 au 24/01/2014

Partenaires :

LETI - LITEN (CEA)

LMPV (INES)

 

CONTEXTE:

Intelligence Urbaine et applications numériques Challenge pour le futur

La propagation du numérique aux usages de la ville ouvre de nouvelles interactions avec les citadins. « Ville numérique », « ville connectée », « ville 2.0 », « ville intelligente »… Les qualificatifs ne manquent pas pour désigner ces nouveaux territoires urbains, entre réel et virtuel.

Le numérique crée de nouvelles formes de participation et donc d'implication.

Le numérique invente également de nouveaux usages, Le numérique propose aussi de nouveaux lieux de rencontres virtuelles et espaces d'échanges entre acteurs publics et usagers.

Et le numérique invente également de nouveaux matériaux, qu'ils soient réactifs ou producteurs d'énergie...

L'accès pervasif aux réseaux large bande va transformer les villes sur un plan social, environnemental et économique au profit de l'habitant de «e-City» comme l'a fait la mise en place des infrastructures de réseaux publics et de transports.

Mais cette évolution et ses conséquences remettent aussi en question le potentiel et les limites des innovations technologiques, ainsi que les illusions et les contradictions sociales et politiques qu'elles véhiculent... Par exemple, le renforcement de la consommation d'énergie des réseaux d'accès va devenir, entre autres, une menace sérieuse pour l'environnement. Cela signifie de nouveaux défis, et la vision d'une «Cité numérique durable et accessible» qui questionne plus que jamais les statuts de l'architecture et du design dans ces contextes de ville interactive et de société de l'information.

En réunissant la recherche, l'industrie, les gouvernements locaux et des étudiants talentueux, une occasion unique s'offre afin d'acquérir de nouvelles connaissances sur ce qui est possible, nécessaire ou préférable pour les citoyens.

Les conditions sont donc remplies pour faire sortir ces technologies du laboratoire à travers la collaboration entre le CEA et la résidence pour en explorer les usages et applications futures, avec créativité, éthique et responsabilité.

La collaboration entre la résidence et le CEA portera ainsi sur deux projets combinant intelligence urbaine, nouveaux matériaux, nouvelles interactions et production d'énergie.

 

Les projets:

«Smart Concrete», ou le béton intelligent : LETI - LSTI (Laboratoire Solutions Technologiques Interconnectées)

Les collectivités territoriales sont de plus en plus attachées à inscrire la réalisation de projets de construction (logements et/ou bâtiments d'activités) dans une démarche intégrant les trois dimensions que sont la qualité urbaine, la qualité environnementale et la qualité sociale et économique.

En parallèle, beaucoup de gens voient béton en tant que matériau de construction «low Tech» et inesthétique,.

Un des laboratoires du Léti propose une vision différente. En combinant numérique et béton fibré, de nouvelles possibilités d'un haut niveau technologique apparaissent. Cette intégration du numérique, à travers le son, la lumière, avec le béton crée un nouveau matériau de construction intelligent et sensible. Ce béton numérique pourra ainsi être utilisé pour afficher des informations internes ou externes, des effets de lumière graphiques, et pour interagir avec des planchers, façades, trottoirs, mobiliers urbains... Les possibilités d'application sont multiples dans des lieux comme les hôtels, les aéroports, les gares, les discothèques, les centres commerciaux, les entreprises, les parcs, les centres conférence, évidemment la rue et plus encore...

Objectifs:

Trouver des applications et des cas d'usages de l'intégration de nouvelles technologies (LED, son, communication...) dans le béton fibré.

Approfondir les pistes de fonctionnalités pour un béton instrumenté par une sublimation du design, l'Interaction , la communication intemporelle (tag RFID dans le béton à vie), publicité.

Les applications et marchés privilégiés: Smart cities, habitat, mobilier urbain

Cellules bi-faces HETEROJONCTION LMPV (Laboratoire des Modules PhotoVoltaïques) de l'INES

L'énergie solaire est disponible et utilisable presque partout.

Comme source d'énergie, elle est illimitée, toutefois les possibilités de développement de l'energie solaire sont souvent limitées dans les zones urbaines, par la logistique et un espace limité pour l'installation des capteurs.

L'utilisation de panneaux solaire peut aussi se révéler « gênante » a proximité de monuments historique par exemple ou dans des quartiers piétons par exemple.

L'objectif du projet sera d'associer les fonctionnalités, les performances et l'integration esthétique dans le paysage urbain à travers l'imagination de nouveaux usages et la création de configurations spatiales innovantes.

La technologie de cellules bifaces HETEROJONCTION développée à l'INES offre de nouvelles possibilités en terme d'impact au sol, elle s'ouvre sur des possibilités d'application verticale avec une forte marge de manoeuvre sur l'orientation. Elle offre aussi de meilleures performance par la captation de la lumière sur les deux face offrant ainsi la possibilité d'utiliser la lumière réfléchie sur la face arrière. 

Objectifs:

L'objectif du projet sera ainsi d'associer les fonctionnalités et performances de ces nouveaux systèmes, tout en assurant leur bonne intégration dans le paysage urbain à travers l'imagination de nouveaux usages et la création de configurations spatiales et formelles innovantes.

In fine, il s'agit d'orienter le développement de l'énergie solaire à l'égard de la planification urbaine, à travers un nouveau langage et de nouvelles structures qui auront du sens pour les citoyens.

Les applications et marchés privilégiés: Smart cities, habitat, mobilier urbain.

«Ces nouveaux objets solaires doivent communiquer plus que la lumière ... ils communiquent la confiance dans de nouvelles technologies pour le bénéfice de tous. Ils doivent apporter une nouvelle vision optimistes à la grisaille des environnements urbains, et soulever nos sens vers l'avenir et montrer comment la physicalité de tous les objets qui nous entourent vont inévitablement changer.» 'solar tree' by ross lovegrove.

 

Déroulement des projets :

Episode 1 : Immersion

- Installation à la Résidence, découverte du lieu...
- Prise de contact avec les laboratoires du CEA impliqués dans le projet
- État des lieux technologiques, visites de laboratoires, salles blanches et show rooms

Episode 2 : Rendu d’intention : Imaginaire du projet et premières intuitions.

Phase de travail collectif :
- Réalisation d'une vidéo sur l'imaginaire des projets : montage d'extraits de film, documentaires, clips, etc.... sur la ville numérique, les nouveaux matériaux interactifs, la production d’énergie en ville...
- Synthèse et exposé sur les technologies concernées : comment elles fonctionnent, ce qu'elles permettent, quelles sont leurs contraintes techniques et opportunités, ce qu’elles impliquent en terme d'usage...

Le but de cette phase collective est d'apprendre à mutualiser nos connaissances et de favoriser « l'esprit d'ouverture et de recherche». C'est aussi comprendre et intégrer le mode de fonctionnement des équipes de chercheurs.

Phase de travail individuel :
- Cahier d'idées et explorations de concept : réalisation d'illustrations, d'images cristallisant des premières idées ou intuitions
- Formulation de problématiques, identification de contextes et d'enjeux clés

En parallèle du travail collectif, chaque étudiant sera amené à formuler plusieurs intentions de projet, qui seront présentées et débattues avec les partenaires lors d'un premier rendu.

Respiration :

Workshop avec Phillipe Quinton - A confirmer
Enjeux de conception et problématiques du «tactile» dans les dispositifs et processus de communication.

Séminaire avec Milène Guermont - Artiste et ingénieur qui associe technologie et imagination poétique - A confirmer

Les bétons “polysensoriel” Béton / Poésie, Arts / Sciences, Virtuel / Réel

Episode 3 : Rendu intermédiaire : Recherches et propositions

- A partir des intentions retenues, formulation de propositions, d'architecture des dispositif, ou comment le projet va s'incarner
- Élaboration du scenario global des projets : utilisateurs concernés, principes d'interaction...
- Recherches conceptuelles : références, images clés...
- Recherches formelles : dessins, maquettes de principe...

Episode 4 : Rendu dessiné : Scénario finalisé et formalisation

- Après choix et validation d'une architecture pour les projets, définition du scénario d'usage final
- Mise au point et développement des objets et interfaces : conception et formalisation

Episode 5 : Rendu final, Communication du projet

- Travail des détails et mise en place d'une stratégie de communication des projets (story-board, préparation de rendus, maquette d'aspect...)
- Représentation finale du projet : les dispositifs et la vie qui a été imaginée
 avec.