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Description
Titre de l'invention : Composition électro-conductive pour matériau
de sous-couche de décoration ou de construction, tel qu'un enduit ou
un mortier
Domaine technique de l'invention
[0001] La présente invention concerne une composition électro-conductive
pour matériau de
sous-couche de décoration ou de construction, tel qu'un enduit ou un mortier.
Elle
s'applique en particulier à la réalisation de panneau de mur ou de sol formant
une
surface capacitive à effet tactile.
Technique antérieure
[0002] Dans le domaine de la construction ou de la décoration, et
notamment celui de
l'habitat ou des bureaux, il existe déjà de nombreux dispositifs de type
commutateur ou
interrupteur permettant d'allumer ou éteindre un accessoire tel qu'un
luminaire, un
appareil de reproduction sonore, des volets ou un objet connecté. Les systèmes
les plus
courants sont par exemple constitués par un boitier proéminent monté en
surface d'une
paroi telle qu'un mur et prennent la forme d'un interrupteur de type
électromécanique.
D'autres solutions peuvent permettre un montage de type affleurant, et
notamment
celles faisant appel à une petite surface capacitive à effet tactile.
[0003] Cependant, ces solutions ne sont pas optimisées en termes
d'implantation de di-
mensions, de facilité d'utilisation et de polyvalence. En effet, il faut en
général percer
des cavités dans le mur et donc abimer celui-ci, passer des câbles, ce qui
nécessite soit
un calcul préalable de leur longueur, soit la réalisation de saignées dans le
support,
relier ces câbles à une prise ou un accessoire. Ces opérations sont longues,
coûteuses,
pour un résultat pas toujours satisfaisant en terme d'esthétique et
d'efficacité.
[0004] Dans le cas particulier des interrupteurs à surfaces tactiles, en
plus des inconvénients
cités précédemment, celles-ci sont en général très petites et ne disposent
d'aucune mo-
dularité. Elles ne peuvent par ailleurs pas être recouvertes sans quoi leurs
caracté-
ristiques capacitives diminuent ou disparaissent.
Présentation de l'invention
[0005] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients avec une
approche to-
talement novatrice, adaptable à de très nombreuses implantations et avec une
efficacité
nettement améliorée.
[0006] A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention se
rapporte à une com-
position électro-conductive pour matériau de sous-couche décoratif ou de
construction,
tel qu'un enduit ou un mortier, comportant au moins un matériau de base, un
liant
fluide et un matériau interactif en poudre comportant des propriétés
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d'électro-conductivité, caractérisée en ce que le matériau interactif en
poudre
comportant des propriétés d'électro-conductivité respecte l'un au moins des
critères
suivants :
- granulométrie comprise entre environ 29 et 149 microns/entre environ entre
500 et
100 MeSH,
- inoxydable, et
- résistivité électrique comprise entre environ 10-8 et 107 Ohm.m.
[0007] Ainsi, alors que dans l'art antérieur l'électro-conductivité était
susceptible d'être une
option ajoutée en couche extérieure, l'invention propose de rendre des
matériaux de
base électro-conductifs en y mélangeant au moment de leur fabrication un
matériau
électro-conductif en poudre présentant les caractéristiques énoncées
précédemment.
[0008] L'invention est mise en uvre selon les modes de réalisation et les
variantes
exposées ci-après, lesquelles sont à considérer individuellement ou selon
toute com-
binaison techniquement opérante.
[0009] Avantageusement, le matériau de base est l'un au moins parmi le
plâtre (gypse), la
chaux et la terre, éventuellement mélangé(e) à l'un au moins parmi un pigment,
un
plastifiant, un minéral, un électrolyte, un additif hydrofuge, un additif
résistant au feu,
un additif anti bactériologique et un additif fongicide. Cela démontre la très
grande
versatilité d'utilisation de l'enduit/mortier de la présente invention, lequel
peut
s'adapter à de très nombreux cas de figures (la majorité de ceux rencontrés en
dé-
coration et construction).
[0010] De manière préféré, le matériau interactif en poudre comportant des
propriétés
d'électro-conductivité est l'un au moins parmi le noir de carbone, le charbon
actif, le
graphène, le carbone, un fullerène, l'aluminium non oxydable, de la lignine,
de l'étain,
du cuivre et du silicium. Le noir de carbone est une solution particulièrement
inté-
ressante de part la finesse de son grain et ses excellentes propriétés électro-
conductivité, d'autant qu'il peut être obtenu à peu de frais par recyclage de
pneus
usagés.
[0011] Plus précisément, le matériau interactif en poudre comportant des
propriétés
d'électro-conductivité est présent dans la composition dans une plage de 2 à
70% en
poids et de préférence entre 5 et 50 % en poids.
[0012] La présente invention se rapporte également à un ensemble
comportant un élément
extérieur de décoration ou de construction, tel qu'une feuille, un panneau ou
une dalle,
présentant une surface externe et une surface interne recouvrant un
enduit/mortier de
sous-couche tel que décrit précédemment, ledit élément extérieur rigide
présentant, au
niveau de sa surface externe, une électro-conductivité transformant ledit
ensemble en
support capacitif à effet tactile.
[0013] Avantageusement l'élément extérieur est une trame papier ou
textile, une couche de
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peinture, un panneau à base de bois tel que du lambris, du contreplaqué, du
mélaminé,
du MDF ou du parquet, une plaque d'isolant en matière naturelle telle que du
plâtre et/
ou en matière synthétique telle qu'un polystyrène expansé ou extrudé, ou une
dalle tel
qu'un carreau de ciment ou du carrelage.
[0014] Selon une application particulière, l'ensemble constitue un capteur
du type com-
mutateur capacitif à effet tactile tel qu'un interrupteur binaire ou un
variateur.
[0015] .. De préférence l'ensemble comporte en outre un module électronique de
traitement du
signal émis par l'enduit/mortier capacitif, ledit module étant relié de
manière déportée
à l'enduit/mortier par l'intermédiaire d'un câble.
[0016] Selon un mode particulier de réalisation, le signal en sortie du
module électronique
de traitement est filaire, et/ou dans le type spectre lumineux et/ou dans le
spectre des
radiofréquences.
[0017] .. Selon un aspect spécifique de la présente invention, l'ensemble se
présente sous la
forme d'une unité mesurant quelques mm2 à environ 2 m2.
[0018] De manière avantageuse, l'épaisseur de l'élément extérieur est
comprise entre 1 mm
et environ 30 mm.
[0019] Selon un mode de réalisation préféré, l'ensemble comporte plusieurs
zones distinctes
recouvrant l'enduit/mortier capacitif et formant chacune une surface
capacitive à effet
tactile distincte des autres
[0020] Plus précisément, l'ensemble comporte plusieurs zones distinctes
recouvrant
l'enduit/mortier capacitif et formant ensemble une unique surface capacitive à
effet
tactile.
[0021] En variante de réalisation, les zones forment un motif tel qu'un
quadrillage.
Brève description des figures
[0022] D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente
invention ressortent de la
description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en
regard des
dessins annexés, dans lesquels :
[0023] [fig.1] la figure 1 est une vue en perspective représentant diverses
utilisation possible
d'un enduit/mortier conforme à la présente invention,
[0024] [fig.2] la figure 2 est une vue de détail d'un ensemble conforme à
la présente
invention,
[0025] [fig.3] la figure 3 est une vue de détail d'une variante de
réalisation de la figure 2,
[0026] [fig.4] la figure 4 est une vue de détail d'une autre variante de
réalisation de la figure
2,
[0027] [fig.5] la figure 5 est une vue schématique d'un dispositif
électronique incorporé à
l'ensemble conforme à la présente invention,
[0028] [fig.6] la figure 6 est une vue schématique de plusieurs
implantations possibles de
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l'ensemble de la figure 1, et
[0029] [fig.7] la figure 7 est un schéma explicatif montrant la
fabrication de la composition
de l'enduit/mortier.
Description des modes de réalisation
[0030] La figure 1 illustre, sur une même vue, différentes applications
possibles pour un
enduit/mortier 10 conforme à la présente invention, et en particulier une
application
murale et une application au sol.
[0031] L'enduit/mortier 10 dont il est question et dont la fabrication est
décrite en relation
avec la figure 7, comporte au moins un matériau de base 12 (liste indiquée
ulté-
rieurement), un liant fluide 13, par exemple de l'eau, et un matériau
interactif en
poudre 14 comportant des propriétés d'électro-conductivité respectant l'un au
moins,
et de préférence l'ensemble, des critères suivants :
- granulométrie comprise entre environ 29 et 149 microns/entre environ entre
500 et
100 MeSH,
- inoxydable, et
- résistivité électrique comprise entre environ 10-8 et 107 Ohm.m.
[0032] Plus précisément, le matériau interactif en poudre 14 comportant
des propriétés
d'électro-conductivité est l'un au moins parmi le noir de carbone, le charbon
actif, le
graphène, le carbone, un fullerène, l'aluminium non oxydable, de la lignine,
de l'étain,
du cuivre et du silicium.
[0033] Le matériau interactif en poudre 14 comportant des propriétés
d'électro-conductivité
est présent dans la composition dans une plage de 2 à 70% en poids et de
préférence
entre 5 et 50 % en poids.
[0034] Le matériau de base 12 entrant dans la composition de
l'enduit/mortier est quant à lui
l'un au moins parmi le plâtre (gypse), la chaux et la terre, éventuellement
mélangé(e) à
l'un au moins parmi un pigment, un plastifiant, un minéral, un électrolyte, un
additif
hydrofuge, un additif résistant au feu, un additif and bactériologique et un
additif
fongicide.
[0035] La composition constituée du matériau de base 12, de l'eau 13 et du
matériau in-
teractif 14 est remuée dans un récipient 16 (par exemple un seau) à l'aide
d'une spatule
ou de façon industrielle dans des mélangeurs de poudres spécifiques 15 afin de
former
un mélange sous phase liquide 10, c'est-à-dire l'enduit ou le mortier
concerné.
[0036] Dans les deux variantes de réalisation représentées sur la figure
1, une pièce P est re-
présentée à l'intérieur de laquelle un individu A se tient debout. Un ensemble
(ou as-
semblage) décoratif ou de construction 1 conforme à la présente invention est
intégré,
selon l'utilisation souhaitée, à un mur 2 et à un sol 3. Une lampe L, un
système de
diffusion sonore S (enceinte audio ou sonnerie d'alarme) et une carte
électronique C
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sont également fixés ou incorporés (noyés) dans ledit mur 2.
[0037] Comme illustré par la figure 2, cet ensemble décoratif ou de
construction 1 comporte
en premier lieu un enduit/un mortier interactif 10 tel que décrit précédemment
et relié
par exemple à l'aide d'un câble électrique 11 à la carte électronique C.
[0038] Plus précisément, comme représenté sur la figure 3, l'enduit
interactif 10 recouvre
une surface interne cachée 22 d'un support rigide 20, tel qu'un panneau ou une
dalle,
et forme ainsi une sous-couche pour l'ensemble décoratif ou de construction 1.
[0039] Ainsi, comme illustré par la figure 1, l'enduit de sous-couche 10
est placé derrière le
support rigide 20, de sorte que ledit enduit 10 est invisible de l'individu A
tout en
permettant à l'ensemble 1 de former un support capacitif à effet tactile au
niveau de la
surface externe visible 21 du support 20.
[0040] En utilisation, la composition capacitive (le matériau électro-
conductif constituant
l'enduit 10) détecte le champ électrique rayonné par le corps humain de
l'individu A
qui entre en contact avec la surface 21 (par contact direct, par affleurement,
voire à
quelques millimètres de distance). Ce champ électrique est capté puis diffusé
dans le
circuit électronique C implanté à un endroit fixe du lieu où est appliqué
l'enduit 10
(voir figure 1). La carte électronique C traduit alors le champ électrique
reçu comme
un ordre pour activer ou désactiver un accessoire (son, lumière, etc.).
L'ensemble 1
autorise ainsi une relation entre l'utilisateur A et son habitat P. Il permet
de créer des
surfaces capacitives à effet tactile 21 permettant des interactions
intelligentes.
[00411 L'utilisateur A peut donc allumer/éteindre la lumière L ou activer
le dispositif de re-
production sonore S simplement en touchant/affleurant la zone du mur 2 sur
lequel
l'enduit 10 est posé comme sous-couche pour le support rigide 20, et ce à
n'importe
quel endroit de la surface externe 21. La présente invention permet donc de
donner une
fonctionnalité supplémentaire à des produits de maçonnerie ou de décoration.
[0042] Selon les types d'utilisation (décoration, rénovation,
construction), le panneau rigide
20 peut être à base de bois (éventuellement creusé par fraisage), par exemple
un
panneau de lambris, du contreplaqué, du MDF, du mélaminé, ou un mélange de ces
matériaux.
[0043] Sur la figure 3, le panneau 20, en bois dans le cas présent, est
creusé localement afin
que l'enduit 10 soit noyé dans le cadre formé au niveau de la surface interne
22.
[0044] Le panneau 20 peut également être un panneau isolant tel qu'une
plaque de plâtre ou
un complexe plâtre+isolant, ou encore une trame papier et/ou textile (tissé ou
non
tissé), telle qu'un papier peint décoratif.
[0045] L'ensemble 1 de décoration ou de construction comprenant le panneau
20 à surface
externe capacitive 21 et la sous-couche d'enduit 10 reliée à la surface
interne 22 peut
être vendu à l'unité et être placé selon les désirs de l'utilisateur A en
fonction
notamment de l'accessoire auquel il souhaite relier ledit ensemble 1.
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[0046] Comme illustré sur les figures 1 et 4, l'ensemble 1 peut également
être constitué par
une dalle 30 posée sur le sol 3, par exemple un carreau de ciment décoratif.
Le carreau
de ciment 30 est au préalable muni, sur une surface interne cachée 32, d'un
mortier 10
conforme à la présente invention permettant à l'ensemble 1 de former un
support
capacitif à effet tactile au niveau de la surface externe 31. Le mortier 10
est ainsi em-
prisonné (flèches F) entre le sol 3 et le carreau de ciment 30.
[0047] Pour ce type d'application au sol, l'invention peut être utilisée
pour l'assistance à des
personnes handicapées par la création de chemin pour les malvoyants, ou encore
pour
l'éveil sensoriel chez les enfants à travers des jeux interactifs. Ainsi, une
fois que la
composition de mortier 10 est appliquée sur une chape de ciment 3 (figure 4),
il est
possible de disposer des dalles sonores 30 sur ledit sol afin de créer un
chemin dans la
pièce P. Le mortier électro-conductif 10 est alors appliqué selon un gabarit
de pose
séparant les différentes zones électro-conductives.
[0048] Selon une variante de réalisation, le carreau de ciment 30 peut
être remplacé par du
carrelage ou du marbre.
[0049] Selon une autre variante, le support 30 peut être constitué par une
chape de finition
(disposée au dessus de la sous-couche constituée par le mortier 10) recouverte
d'un re-
vêtement décoratif tel qu'un linoléum, une moquette, un parquet, du carrelage,
du
marbre, etc.
[0050] Dans tous les cas de figures décrits, l'épaisseur du support 20/30
(panneau rigide,
dalle, fine trame papier ou textile) et d'un éventuel revêtement décoratif
(par exemple
moquette ou linoléum dans le cas d'une utilisation au sol, ou papier peint
dans le cas
d'une utilisation sur une plaque d'isolant) est compris entre environ 1 et 30
mm de
sorte que l'électro-conductivité de la surface externe 21/31 puisse être
captée par la
carte électronique C.
[0051] A ce propos, la figure 5 représente plus en détail ladite carte
électronique C disposée
par exemple à distance de la surface externe électro-conductive 21/31 grâce au
câble
11. Ainsi, cette carte C comporte des microcontrôleurs Cl faisant les calculs
de
traitement des données, un élément C2 de réglage de sensibilité (réglage
physique,
grâce à l'élément désigné, ou numérique, via une application), un élément C3
de
réglage du calibrage et de la taille de la surface externe électro-conductive
21/31
(réglage physique, grâce à l'élément désigné, ou de façon numérique, via une
ap-
plication), un connecteur C4 à une éventuelle alimentation reliée aux réseau
électrique
220 V ou 12 V (remplaçable par un transformateur), un organe C5 de
communication
sans fil, une pile C6, un module C7 permettant de connecter au moins une
surface
externe électro-conductive 21/31 et un module C8 de connexion aux réseaux
filaires de
l'habitat s'il n'existe pas de système sans fils/domotique.
[0052] La carte C joue le rôle de traitement du signal pour traiter
l'information que l'enduit/
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le mortier capacitif/électro-conductif recueille en cas d'interaction humaine.
Le
système connecté à l'accessoire (luminaire, dispositif de transmission sonore,
objet
connecté, box domotique, volet roulant, etc.) pourra récupérer l'information
par voie
filaire ou non filaire, par exemple dans le spectre lumineux (infrarouge,
micro-ondes,
ondes radios, etc..) pour des valeurs de communication supérieur ou égale à
800 na-
nomètres et en ondes Radio pour des fréquences comprise entre 0 et 1 Téra
Hertz.
[0053] Cette carte C est alimentée par soit une alimentation connectée aux
réseaux 220 V
classiques, soit par un transformateur directement implanté sur la carte, soit
par pile/
batterie.
[0054] De multiples dispositions de plusieurs panneaux muraux individuels
ou reliés entre
eux sont envisageables, comme celles illustrées sur la figure 6 où des formes
diverses
de surfaces tactiles 21 sont représentées, par exemple un interrupteur unique
de grande
surface (jusqu'à 2m2), différentes interrupteurs plus petits, des motifs
géométriques
rectilignes et/ou courbes, tels qu'un damier, des lignes parallèles, un arc,
etc.
[0055] En regard d'un interrupteur classique, les avantages sont nombreux,
en notamment :
- la fonction interrupteur mise en uvre par l'enduit est plus confortable
que les
dispositifs de l'art antérieur car il est adaptable en fonction des besoins et
des envies et
il évite de devoir traverser une pièce pour aller appuyer sur un interrupteur
éloigné,
- la fonction interrupteur évite l'installation d'un va-et-vient,
- l'utilisation d'un enduit laisse libre place à la créativité artistique
en ce qui concerne
la couche esthétique extérieure le recouvrant,
- des applications liées à la santé et à l'apprentissage sont possibles,
- les surfaces formant interrupteurs peuvent être mises en évidence par
tout moyen
(texture, relief, couleur),
- plus grande facilité de se connecter aux systèmes électriques existants,
- plus grande facilité d'appliquer l'enduit sur des parois déjà existantes.
[0056] Il doit être bien entendu que la description détaillée de l'objet
de l'Invention, donnée
uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une
limitation, les
équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente
invention.
[0057] Ainsi, le nombre et la forme des surfaces externes électro-
conductives 21/31 peuvent
varier selon l'utilisation, la pièce, le type de support.
[0058] D'autres supports souples ou rigides 20/30 sont envisageables dès
lors qu'ils
permettent de constituer, avec l'enduit/mortier 10 conforme à la présente
invention, un
ensemble 1 présentant une surface externe électro-conductive 21/31. Ainsi, il
est
possible d'envisager du mobilier électro-conductif tel qu'une table, un
bureau, un
canapé, une armoire, une bibliothèque, des meubles de cuisines, une tête de
lit, une
table de nuit, etc.
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