EP3231038A1 - Method for manufacturing a dielectric part with meshes forming a three-dimensional solid lattice and dielectric part thus manufactured - Google Patents

Method for manufacturing a dielectric part with meshes forming a three-dimensional solid lattice and dielectric part thus manufactured

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EP3231038A1
EP3231038A1 EP15817487.0A EP15817487A EP3231038A1 EP 3231038 A1 EP3231038 A1 EP 3231038A1 EP 15817487 A EP15817487 A EP 15817487A EP 3231038 A1 EP3231038 A1 EP 3231038A1
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EP
European Patent Office
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dielectric
dimensional
solid
meshes
mesh
Prior art date
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Application number
EP15817487.0A
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German (de)
French (fr)
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EP3231038B1 (en
Inventor
Nicolas CAPET
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Centre National dEtudes Spatiales CNES
Original Assignee
Centre National dEtudes Spatiales CNES
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Publication date
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Publication of EP3231038A1 publication Critical patent/EP3231038A1/en
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Publication of EP3231038B1 publication Critical patent/EP3231038B1/en
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0086—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices having materials with a synthesized negative refractive index, e.g. metamaterials or left-handed materials

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing a solid dielectric part having at least one determined tensor [ ⁇ ⁇ ], [ ⁇ ⁇ ] of at least one relative electromagnetic constant ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , by interleaving several dielectric materials of which at least one is in the solid state. It extends to a solid dielectric part thus manufactured.
  • dielectric substrates having electromagnetic characteristics determined so that the dielectric substrate itself presents a certain electrical and / or magnetic response to an electric and / or magnetic field.
  • the chemical or sol gel methods do not make it possible to precisely control the nesting structure of the materials, and therefore the effective value of an electromagnetic constant and its gradient and / or its anisotropy within the dielectric part.
  • they do not make it possible to obtain values of an electromagnetic constant distributed according to a determined tensor.
  • the results obtained are most often highly dispersed, the accuracy of the effective value of the electromagnetic constant can only be guaranteed with a precision which is at best of the order of 10%. This weak reliability precludes their use in areas in which manufacturing processes and / or dielectric parts must be certified, for example in the space or aeronautical industry.
  • the inventor has determined that it may be advantageous, at least in certain applications, to incorporate and / or circulate at least one dielectric material in the fluid state (i.e., liquid and or gaseous) in such a dielectric part.
  • the fluid state i.e., liquid and or gaseous
  • the incorporation and / or the circulation of a heat transfer fluid within the room can allow an effective and precise thermal control. Nevertheless, such incorporation requires simultaneous flexibility in the geometry and dimensions of the nesting structure, and a very high degree of accuracy in its practical realization.
  • the invention therefore aims to overcome these disadvantages.
  • it aims to propose a method for manufacturing a dielectric part allowing precise control of the value of at least one relative electromagnetic constant at any point in the dielectric part, and in particular with gradients and / or anisotropies of this value, that is to say a tensor distribution of values of this electromagnetic constant in the volume of the dielectric piece.
  • It also aims at proposing a method for manufacturing a dielectric part that makes it possible to obtain an incorporation-in particular a uniform incorporation-and / or a circulation in said part of at least one dielectric material in the fluid state that can be chosen from many liquid and / or gaseous compositions (including space vacuum).
  • any polyhedral that is to say having flat faces or at least some of the faces may be left
  • geometric pattern and / or polygonal that is to say having sides or edges that are line segments or at least part of the sides or edges of which may be curved
  • peripheral meshes meshes located on the periphery of a dielectric part
  • curved polyhedral mesh mesh having the shape of a curved polyhedron, that is to say having at least one left face and / or at least one curved edge,
  • any solid portion of the network it may be as well a full face or openwork, or a more or less thick edge.
  • the invention therefore relates to a method for manufacturing a dielectric part in which a plurality of dielectric materials is imbricated, at least one of which is in the solid state, said dielectric materials having at least one relative electromagnetic constant ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ of different values,
  • said nesting is carried out by choosing: a nesting structure of said dielectric materials formed of a three-dimensional solid network consisting of a repetition in all directions of the space -especially in three orthogonal directions of the mesh space of at least one, to the solid state, said dielectric materials,
  • a max ⁇ . ⁇ 0 , where a is a real number less than 10, in particular less than 1, in particular less than 0.1-, and ⁇ 0 is a wavelength of electromagnetic radiation to which the dielectric part is to be adapted,
  • the dielectric part is manufactured by three-dimensional printing of the three-dimensional solid network
  • the dielectric part has at least one determined tensor [ ⁇ ⁇ ], [ ⁇ ⁇ ] of at least one relative electromagnetic constant ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ .
  • the invention also extends to a dielectric part obtained by a method according to the invention.
  • a dielectric part according to the invention is intended to be used in radiation of wavelength ⁇ 0 .
  • the invention therefore relates to a dielectric part comprising an interweaving of several dielectric materials, at least one of which is in the solid state, and having at least one relative electromagnetic constant ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ of different values,
  • the invention also extends to a method of manufacturing a dielectric part according to the invention.
  • the nesting structure is a three-dimensional meshed solid network, that is to say a three-dimensional tiling of space by said meshes, and presents, as in a crystalline solid lattice, in any direction of space, that is to say in each of three orthogonal directions x, y, z of any orthogonal reference fixed with respect to said piece, a repetition of several meshes adjacent.
  • the part according to the invention has a number of adjacent meshes greater than 1.
  • a dielectric part having at least one determined tensor [ ⁇ ⁇ ], [ ⁇ ⁇ ] of at least one relative electromagnetic constant ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , whose value at any point of the part, in particular in any mesh of the three-dimensional solid network, can be chosen and precisely controlled, including having at least one gradient and / or anisotropy.
  • this dielectric part other characteristics, in particular characteristics chosen from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or or circulation of at least one fluid within the room).
  • the inventor has indeed determined that with such a three-dimensional solid network, there are many different nesting structures having all the same electromagnetic properties, that is to say at least one same tensor [ ⁇ ⁇ ], [ ⁇ ⁇ ], or even tensors [s r ] of dielectric permittivity and [ ⁇ ⁇ ] of identical magnetic permeability, and that it is possible to selecting and dimensioning a nesting structure according to said other desired characteristics for the part according to the invention.
  • a method according to the invention has the following successive steps:
  • each dielectric material having a known value s ri , ⁇ ⁇ ⁇ d at least one relative electromagnetic constant, the known values s ri , ⁇ being different for the different dielectric materials and chosen so as to be able to obtain each value of each tensor [ ⁇ ⁇ ], [ ⁇ ⁇ ] of said at least one electromagnetic constant relative ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ by interleaving the different dielectric materials,
  • the dielectric piece is then produced by three-dimensional printing of this three-dimensional solid network.
  • a fluid can then be incorporated in said three-dimensional solid network.
  • at least one of the dielectric materials in the fluid state is selected.
  • the three-dimensional solid network incorporates each dielectric material in the fluid state in its mesh.
  • the three-dimensional solid lattice and the dielectric materials are chosen to allow the incorporation of each fluid dielectric material in the meshes of the three-dimensional solid lattice. This incorporation can be performed during three-dimensional printing and / or in a subsequent step of incorporation.
  • At least one of the dielectric materials in the fluid state is chosen, and a three-dimensional solid network having at least one open mesh in at least two different directions forming between them a non-zero angle other than 180 °.
  • a nonlinear fluid circuit (s) can be created within the dielectric piece. It has been found that providing openings of the meshes of a three-dimensional solid network in at least two distinct non-collinear directions of the space makes it possible to organize a circulation of fluid within at least part of this network. three-dimensional solid. Such a circulation makes it possible to incorporate one or more fluid (s) within at least a part of the three-dimensional solid network, in a uniform manner, for the manufacture of the dielectric piece.
  • At least one of the dielectric materials in the fluid state is selected, and a three-dimensional solid network of which all the non-peripheral meshes are open in at least two different directions of the space forming between them a non-zero angle different from 180 °.
  • only part of the non-peripheral cells of said solid network three-dimensional is open in at least two different non-collinear directions of space (forming between them a non-zero angle different from 180 °).
  • An open face is polygonal in the sense defined above.
  • a three-dimensional solid network is chosen in which all the non-peripheral meshes have the same geometrical pattern, or even are identical (same geometric pattern and same dimensions), corresponding to an elementary mesh of the network.
  • This elementary mesh is itself three-dimensional, that is to say is repeated by homothetic translation of ratio equal or not to 1 in each of the three dimensions of space, that is to say in any direction of the space, therefore in each of the three directions of any fixed orthogonal reference relative to the room.
  • the three-dimensional solid network (and the part according to the invention) thus results from a three-dimensional tiling of the space from an elementary cell, which is therefore chosen from the group of elementary cells able to generate a three-dimensional tiling of the space. 'space.
  • the non-peripheral meshes of said three-dimensional solid network are not all identical, or do not all have the same geometric pattern.
  • the network may be formed of a plurality of juxtaposed subnetworks each formed of non-peripheral meshes of the same geometric pattern.
  • a three-dimensional solid network is selected from the group consisting of arrays having mesh having solid walls arranged and included in straight polyhedral mesh faces and gratings having integrated solid walls included. in curved polyhedral mesh faces.
  • said three-dimensional solid network is chosen from the group consisting of hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-regular open-face mesh networks.
  • hexahedral meshes - particularly parallelepipedic in particular cubic- regular ones having certain closed faces
  • hexahedral - especially parallelepipedic in particular cubic - irregularly open-faced meshes - hexahedral meshes - particularly parallelepipedic, in particular cubic - irregular meshes having certain closed faces
  • mesh lattices regular open-face octahedrons regular octahedral lattices with some closed faces
  • the three-dimensional solid network comprises at least one open mesh in at least three different non-collinear directions-in particular three directions orthogonal to each other.
  • each open mesh of said three-dimensional solid network is open in at least three different non-collinear directions-notably three orthogonal directions between they-. In this way at least one fluid can flow in these three directions through and / or within the room.
  • a three-dimensional solid network is chosen from the group formed of gratings having meshes having openings in each of the polyhedral mesh faces.
  • each opening of each face of a polyhedral mesh of the three-dimensional solid network has an area greater than the total area of the face that incorporates it.
  • the solid walls are sized to meet the minimum mechanical characteristics desired for the part.
  • the nesting structure thus comprises a three-dimensional solid network of a solid dielectric material capable of being printed by three-dimensional printing, the meshes of which incorporate air cells and are open in at least two distinct directions - in particular in three orthogonal directions and / or on each of the faces of these meshes-. None prevents of course to provide other dielectric materials, alternatively or in combination.
  • At least one of said solid state dielectric materials is selected from the group consisting of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides. silicides, titanates, sulfides, synthetic polymers and mixtures thereof. None prevents of course to provide other dielectric materials, alternatively or in combination.
  • a three-dimensional printing chosen from the group consisting of the additive manufacturing (AM), the manufacturing Layer Additive (ALM), Selective Laser Melting (SLM), Selective Laser Sintering (SLS), Hot Sintering (SHS), Molten Deposition Modeling (FDM or DIW), Multiple Jet Modeling (MJM), stereolithography (SLA), laminated object manufacturing (LOM) and film transfer imaging (FTI).
  • AM additive manufacturing
  • ALM manufacturing Layer Additive
  • SLM Selective Laser Melting
  • SHS Selective Laser Sintering
  • SHS Hot Sintering
  • FDM or DIW Molten Deposition Modeling
  • MJM Multiple Jet Modeling
  • SLA stereolithography
  • LOM laminated object manufacturing
  • FI film transfer imaging
  • said nesting structure is arranged such that each homogeneous zone of one of said dielectric materials has in any direction of space a maximum dimension of less than a given value.
  • a max ⁇ . ⁇ 0 , where a is a real number less than 10-in particular less than 1, in particular less than 0.1-, and ⁇ 0 is the wavelength of an electromagnetic radiation to which a dielectric part according to the invention is adapted.
  • the dielectric piece has a dimension in any direction of space that is greater than this value a max .
  • n is the index of a medium in which the dielectric piece is intended to be used
  • C is the speed of light in a vacuum
  • a max is between 50 ⁇ and 50 cm.
  • a nesting structure of the dielectric materials is chosen according to a three-dimensional solid network:
  • the invention makes it possible to obtain a dielectric part having an effective relative dielectric permittivity tensor [s r ] and / or an effective relative magnetic permeability tensor [ ⁇ ⁇ ] which can be determined (s) and whose other characteristics, in particular characteristics selected from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or circulation of at least one fluid within the part) may also be precisely controlled and chosen.
  • the invention makes it possible in particular to obtain a dielectric part incorporating at least one dielectric fluid in precisely controlled manner, which can be uniform in at least a part of the part, forming a circulation circuit and / or enclosure of each dielectric fluid. , all in.
  • a dielectric part according to the invention may furthermore have peripheral walls which are completely closed and hermetic to each fluid dielectric material which it contains; or on the contrary have peripheral walls at least partially open allowing the circulation of at least one fluid dielectric material through the dielectric part; even have completely open peripheral walls.
  • Each dielectric material in the fluid state may be incorporated within the three-dimensional solid network, in particular by suction, injection (in particular vacuum injection), pumping, etc.
  • the invention also makes it possible in particular to precisely control the mechanical characteristics and / or the thermal characteristics and / or the optical characteristics and / or the dielectric characteristics and / or the magnetic characteristics of a dielectric part.
  • the mechanical characteristics are determined by those of the three-dimensional solid network and the choice of each solid dielectric material.
  • the thermal characteristics are determined by that of each of the dielectric materials constituting the dielectric part according to the invention, and in particular by a suitable choice of at least one dielectric material in the fluid state.
  • the optical characteristics are determined by the choice of the optical properties of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention.
  • the effective dielectric characteristics are determined by the choice of the dielectric characteristics of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention, and by the choice of the nesting structure of these dielectric materials.
  • Maxwell Garnett's theory of effective heterogeneous materials does not provide a reliable estimate of the relative dielectric permittivity tensor. effective, if the conditions of application of this theory are not satisfied.
  • other evaluation techniques can be used, such as for example that described in "Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials", D. R. Smith et al., Phys. Rev. E 71, 036617, 2005.
  • the effective magnetic characteristics are determined by the choice of the magnetic permeability of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention, by the choice of the nesting structure of these dielectric materials.
  • a dielectric part according to the invention can serve as an emitter and / or receiver of an electromagnetic and / or electric and / or magnetic field. It may especially be advantageously used in the microwave domain (frequencies greater than 100 MHz, in particular between 1 GHz and 10 GHz), for example (non-limiting list) as:
  • the invention also relates to a manufacturing method and a dielectric part and its applications characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the main steps of a method according to the invention
  • FIGS. 2 to 10 are perspective diagrams illustrating various examples of elementary mesh of a three-dimensional solid network of a dielectric part according to the invention
  • FIGS. 11 to 15 are perspective diagrams illustrating various embodiments of three-dimensional solid networks of a dielectric part according to the invention.
  • FIGS. 16 and 17 are diagrams of face and respectively of an example of a dielectric piece according to the invention in general disc form.
  • At least one desired value of at least one relative electromagnetic constant is chosen for a dielectric part to be manufactured, and at least one frequency f 0 and / or or at least one wavelength ⁇ 0 of electromagnetic radiation to which the dielectric piece is to be adapted.
  • At each point M (x, y, z) of the volume of the dielectric part at least one desired value of relative dielectric permittivity ⁇ ⁇ (x, y, z) and / or relative magnetic permeability ⁇ ⁇ (x, y, z) ) can be chosen clean at this point.
  • a relative dielectric permittivity gradient s r (x, y, z) and / or relative magnetic permeability ⁇ ⁇ (x, y, z) can thus be defined.
  • the dielectric piece may exhibit anisotropy for at least one relative electromagnetic constant.
  • at least one desired value of at least one relative electromagnetic constant may also be dependent on a direction of propagation and / or incidence of electromagnetic radiation, so that at least one vector R (x, y, z), / i r (x, y, z) can be defined for at least one relative electromagnetic constant at this point M.
  • the values of the components of this vector can be constant for all points of the volume of the dielectric piece, or on the contrary vary in the volume of the dielectric piece by forming a gradient for the corresponding relative electromagnetic constant.
  • the electromagnetic and / or electrical and / or magnetic radiation or field to which the dielectric piece is to be adapted is microwave, that is to say has a frequency greater than 100 MHz.
  • At least one dielectric material is selected in the solid state and at least one dielectric material in the fluid state (gaseous and / or liquid) constituting the dielectric part to be manufactured.
  • Each dielectric material has a known value s ri , ⁇ of the relative electromagnetic constant (s), the known values s ri , ⁇ being different for the different dielectric materials and chosen so as to be able to obtain each desired value-especially each spatial distribution tensor of said at least one relative electromagnetic constant-by interleaving the different dielectric materials.
  • each relative electromagnetic constant whose effective value is to be monitored at any point in the dielectric part at least one first dielectric material having a known value of this relative electromagnetic constant less than each desired value for this relative electromagnetic constant, and at least one second dielectric material having a known value of this relative electromagnetic constant greater than each desired value for this relative electromagnetic constant.
  • a dielectric material in the fluid state is chosen as the first dielectric material (that is to say of known value less than each desired value), and a dielectric material in the solid state. as the second dielectric material (that is to say of known value greater than each desired value).
  • each solid state dielectric material is selected so that it can be printed by three-dimensional printing in a three-dimensional solid lattice made of mesh of said solid state dielectric material.
  • Such a network formed of polyhedral and / or polygonal meshes (in the above-mentioned sense) printed by three-dimensional printing makes it possible to control very precisely and very finely the effective value of at least one of each relative electromagnetic constant at any point in time. the dielectric piece and in any direction.
  • each solid-state dielectric material is chosen so that it can be printed by three-dimensional printing in a three-dimensional solid network having open meshes in at least two different non-collinear directions, that is to say forming between they have a non-zero angle other than 180 °. In this way a fluid flow (in open or closed circuit) can be obtained within the dielectric part.
  • At least one of said solid state dielectric materials is selected from the group consisting of inorganic ceramics (group of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides, silicides, titanates, sulphides and their mixtures), and synthetic polymers (in particular chosen from the group of thermoplastics (for example in the group of polyfluorocarbons such as PTFE, polyamides, FEP (perfluoroethylene propylene), PFA ( perfluoroalkoxy), polyolefins such as polyethylenes, PPO ® (polyphenylene oxide), hydrocarbon resins, photopolymers), and mixtures thereof, and advantageously and according to the invention, at least one said dielectric materials in the fluid state is atmospheric air.
  • inorganic ceramics group of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides, silicides, titanates, sulphides and their mixtures
  • synthetic polymers in particular chosen from the group of thermoplastics (for example in the
  • a dielectric member according to the invention may be manufactured to have a completely hermetic peripheral outer envelope enclosing each dielectric material in a fluid state which remains embedded within the dielectric piece without being able to escape it.
  • a gaseous and / or liquid composition is for example selected from the group of heat transfer fluids, conductive liquids, electrolytes, liquid crystals, atmospheric gases and ionized gases.
  • a dielectric member according to the invention may be manufactured to have peripheral through-openings for at least one gaseous and / or liquid composition capable of circulating at least partially inside the dielectric piece to through the solid three-dimensional network formed by each dielectric material in the solid state.
  • the three-dimensional solid network may be of the type forming open meshes at the periphery of the dielectric part, this three-dimensional solid network being placed in a gaseous and / or liquid composition volume filling the interior of this three-dimensional solid network.
  • said volume of gaseous and / or liquid composition is the atmospheric environment prevailing around the dielectric part, for example the terrestrial atmosphere or the space vacuum.
  • At least one dielectric material in the fluid state is a composition in the liquid state, especially selected from the group consisting of aqueous compositions, hydroalcoholic compositions, oils, solvents, and liquid crystals.
  • at least one dielectric material in the fluid state is a composition in the gaseous state, in particular chosen from the group consisting of atmospheric gases and ionized gases (plasmas).
  • a third step 13 the characteristics of the nesting structure of the different dielectric materials are determined in order to obtain each desired value of at least one relative electromagnetic constant, that is to say in particular the proportions of the different dielectric materials. constituting the dielectric part to be used to obtain each desired value of at least one relative electromagnetic constant.
  • a theory known in itself such as the theory of heterogeneous effective media, for example the theory of Maxwell Garnett (see for example http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_medium_approximations ), or any other theory that may be applicable to the case.
  • a maximum dimension a max of each homogeneous zone of each dielectric material in any direction of space is also determined, according to the value of the wavelength ⁇ 0 and / or the value frequency. predetermined average f 0 ,
  • a is a real number less than 10-especially less than 1, in particular less than 0.1-
  • n is the index of a medium in which the dielectric piece is intended to be used
  • C is the speed of light in the void.
  • a max is between 50 ⁇ and 50 cm.
  • the fourth step 14 one chooses additional mechanical characteristics and / or thermal characteristics and / or optical characteristics desired for the dielectric part to be manufactured, taking into account nevertheless the mechanical and / or thermal and / or optical properties of the dielectric materials. previously selected.
  • a nesting structure which on the one hand corresponds to the predetermined proportions and maximum dimension a m ax, and on the other hand makes it possible to obtain the mechanical characteristics and / or thermal and / or optical previously chosen.
  • the geometry and the topology of said three-dimensional solid network are selected. This selection can be performed using computer-aided design software for simulating said mechanical and / or thermal and / or optical characteristics.
  • said three-dimensional solid network is chosen from the group consisting of hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-open-faced mesh networks, hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-regular mesh networks having certain closed faces, hexahedral-especially parallelepipedic, especially cubic-open-faced mesh networks, hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-irregular mesh networks having certain closed faces, open-face regular tetrahedral mesh networks, lattice-type networks; regular tetrahedral meshes with certain closed faces, open-face irregular tetrahedral meshes, irregular tetrahedral meshes with some closed faces, regular octahedral latticed lattices are open, networks with regular octahedral meshes having some closed faces, Open-faced irregular octahedral lattice lattices are
  • the three-dimensional solid network comprises at least one open mesh in at least three different directions-in particular three directions orthogonal to each other.
  • each open mesh of said three-dimensional solid network is open in at least three different directions-in particular three directions orthogonal to each other. In this way at least one fluid can flow in these three directions through and / or within the room.
  • the dielectric piece thus determined is produced by three-dimensional printing.
  • any three-dimensional printing technology may be considered, depending on the nature of the selected dielectric materials and the three-dimensional solid network.
  • a three-dimensional printing chosen from the group (non-limiting list) formed by additive manufacturing (AM), additive layered manufacturing (ALM), selective laser melting (SLM), selective laser sintering ( SLS), hot-selective sintering (SHS), melt-deposition modeling (FDM or DIW), multi-jet modeling (MJM), stereolithography (SLA), laminated object manufacturing (LOM) and film transfer imaging (FTI).
  • an optional seventh step 17 it is possible to incorporate at least one dielectric material in the fluid state within the three-dimensional solid network, for example by suction or injection under pressure. It is also possible, depending on the application, to hermetically close all or part of the periphery of the dielectric part by a hermetic envelope, for example by a coating of a hermetic curable composition applied at the periphery of the three-dimensional solid network, in particular by dipping or surface deposit, then subject to a hardening step.
  • FIG. 2 is an example of a hexahedral elemental mesh that can be used to form a uniform three-dimensional solid network by repeating this elemental mesh formed of a solid dielectric material.
  • the elementary mesh 20 is, in the example, a parallelepiped whose six faces have rectangular openings, the opposite faces having openings of identical dimensions and the adjacent faces having openings whose dimensions along the common edges are also identical.
  • This parallelepipedal elemental mesh 20 has a height al, a length a2 and a width a3.
  • the opening of longitudinal vertical faces 21 has a height bl and a length b2.
  • the opening of the lateral vertical faces 22 has a width b3 and a height b4.
  • the opening of the longitudinal longitudinal faces 23 has a width b5 and a length b6.
  • FIG. 12 is another example of a three-dimensional solid network, which differs from the previous one in that the elementary cell is shifted by a / 2 between two adjacent XY planes of mesh of the network.
  • FIG. 3 shows another example of hexahedral (cubic) elementary mesh with truncated angles.
  • FIG. 4 represents another example of elementary mesh 40 similar to FIG. 3 inscribed in a cube but in which the faces of the cube have median ridges crossed at their center.
  • FIG. 5 represents another example of elementary mesh 50 inscribed in a cube whose faces have median edges intersecting at their center and angles 54 truncated to the midpoints of the principal edges of the faces of the cube circumscribed at the mesh 50, these angled corners 54 being formed of solid walls.
  • FIG. 6 represents another example of elementary mesh 60 inscribed in a cube whose faces have two concentric circular edges 66, 67 connected by four median edges 65 forming rays.
  • Figure 7 shows a tetrahedral elemental mesh 70.
  • Figure 8 shows an octahedral elemental mesh 80.
  • Figure 9 shows a dodecahedral elemental mesh 90.
  • Figure 10 shows an icosahedral elemental mesh 100.
  • the nesting structures thus formed can be manufactured by three-dimensional printing.
  • the dielectric parts obtained are formed of a three-dimensional solid network whose elementary meshes have open faces in at least two distinct non-collinear directions, which notably allows a flow of fluid inside the dielectric part.
  • FIGS. 16 and 17 show an example of a dielectric part according to the invention in the general form of a disk formed of a network of type of that shown in FIG. 13, the direction X of FIG. 13 being orthogonal to the main face 110 of the disc, the disc comprising three layers 111 of identical meshes with open rectangular faces, and therefore four stages 112 of rectangular faces oriented in the directions Y, Z of Figure 13.
  • the part comprises at each stage 112 of faces oriented in the Y, Z directions, a peripheral circular edge 113 to which the edges of the peripheral meshes are connected.
  • the working frequency f 0 is equal to 4GHz.
  • a manufacturing method according to the invention can be subject to many variants.
  • a dielectric part according to the invention can serve as a transmitter and / or receiver of an electromagnetic and / or electric and / or magnetic field and can also be the subject of many different embodiments and various applications. It can in particular advantageously be used in the field of microwaves (frequencies greater than 100 MHz, in particular between 1 GHz and 10 GHz), for example (non-limiting list) as: substrate (this term also encompasses the so-called "superstrate” covering substrates) of an antenna,

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a dielectric part in which a plurality of dielectric materials are interlocked, at least one of which is in solid state, and having at least one relative electromagnetic constant εr, µr with various values, by selecting (15) an interlocking structure formed by a three-dimensional solid lattice made up of a repetition in three directions of space of meshes of at least one solid dielectric material. The dielectric part is manufactured (16) by three-dimensional printing of the three-dimensional solid lattice such that the part has at least one predetermined tensor [εr], [µr] of at least one relative electromagnetic constant εr, µr.

Description

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE PIÈCE DIÉLECTRIQUE À MAILLES FORMANT UN RÉSEAU SOLIDE TRIDIMENSIONNEL ET PIÈCE DIÉLECTRIQUE AINSI FABRIQUÉE  METHOD FOR MANUFACTURING A DIELECTRIC DEVICE WITH MESHS FORMING A THREE-DIMENSIONAL SOLID NETWORK AND DIELECTRIC PART THUS MANUFACTURED
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique solide présentant au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ, par imbrication de plusieurs matériaux diélectriques dont l'un au moins est à l'état solide. Elle s'étend à une pièce diélectrique solide ainsi fabriquée. The invention relates to a method for manufacturing a solid dielectric part having at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ , by interleaving several dielectric materials of which at least one is in the solid state. It extends to a solid dielectric part thus manufactured.
Dans certaines applications telles que les antennes miniaturisées formées de métamatériaux pour les transmissions dans le domaine des hyperfréquences (fréquences supérieures à 100 MHz), on cherche à utiliser des substrats diélectriques présentant des caractéristiques électromagnétiques déterminées de façon à ce que le substrat diélectrique lui-même présente une certaine réponse électrique et/ou magnétique à un champ électrique et/ou magnétique.  In certain applications such as miniaturized antennas formed of metamaterials for transmissions in the microwave domain (frequencies greater than 100 MHz), it is sought to use dielectric substrates having electromagnetic characteristics determined so that the dielectric substrate itself presents a certain electrical and / or magnetic response to an electric and / or magnetic field.
On sait qu'il est possible de contrôler la valeur effective d'au moins une constante électromagnétique relative (permittivité diélectrique relative et/ou perméabilité magnétique relative) d'une pièce diélectrique par imbrication de plusieurs matériaux diélectriques présentant des valeurs différentes pour cette constante électromagnétique relative. Une telle imbrication peut-être réalisée selon différents procédés connus, en particulier par voie chimique ; par voie sol gel ; par gravure, perçage (micro usinage) ; ou par moulage (par exemple US 2014/0057072)...  It is known that it is possible to control the effective value of at least one relative electromagnetic constant (relative dielectric permittivity and / or relative magnetic permeability) of a dielectric part by interleaving several dielectric materials having different values for this electromagnetic constant. relative. Such imbrication can be carried out according to various known methods, in particular by chemical means; by soil gel; by engraving, drilling (micro machining); or by molding (for example US 2014/0057072) ...
Les procédés par voie chimique ou sol gel ne permettent pas de contrôler précisément la structure d'imbrication des matériaux, et donc la valeur effective d'une constante électromagnétique et son gradient et/ou son anisotropie au sein de la pièce diélectrique. En particulier, ils ne permettent pas d'obtenir des valeurs d'une constante électromagnétique réparties selon un tenseur déterminé. En outre les résultats obtenus présentent le plus souvent une grande dispersion, la précision sur la valeur effective de la constante électromagnétique ne pouvant être garantie qu'avec une précision qui est au mieux de l'ordre de 10 %. Cette faible fiabilité empêche leur utilisation dans les domaines dans lesquels les procédés de fabrication et/ou les pièces diélectriques doivent pouvoir être certifiés, par exemple dans l'industrie spatiale ou aéronautique. The chemical or sol gel methods do not make it possible to precisely control the nesting structure of the materials, and therefore the effective value of an electromagnetic constant and its gradient and / or its anisotropy within the dielectric part. In particular, they do not make it possible to obtain values of an electromagnetic constant distributed according to a determined tensor. In addition, the results obtained are most often highly dispersed, the accuracy of the effective value of the electromagnetic constant can only be guaranteed with a precision which is at best of the order of 10%. This weak reliability precludes their use in areas in which manufacturing processes and / or dielectric parts must be certified, for example in the space or aeronautical industry.
Certains procédés mécaniques (gravure, perçage, moulage...) permettent de contrôler la structure d'imbrication. Néanmoins, ce contrôle est peu précis, et nécessite des étapes longues, complexes et coûteuses, notamment lorsque l'on veut obtenir un gradient important et/ou une forte anisotropie au sein de la pièce.  Some mechanical processes (engraving, drilling, molding ...) make it possible to control the nesting structure. Nevertheless, this control is not very precise, and requires long, complex and expensive steps, especially when one wants to obtain a large gradient and / or strong anisotropy within the room.
En outre, l'inventeur a déterminé qu'il pourrait être avantageux, au moins dans certaines applications, d'incorporer et/ou de faire circuler au moins un matériau diélectrique à l'état fluide (c'est-à-dire liquide et/ou gazeux) dans une telle pièce diélectrique. Par exemple, dans les applications spatiales, lorsque l'un des matériaux diélectriques est de l'air atmosphérique incorporé dans des cellules d'un matériau diélectrique solide lors de la fabrication au sol de la pièce diélectrique, il convient d'assurer soit une absence totale de dégazage, soit un dégazage parfait de l'ensemble de la pièce diélectrique, y compris en son cœur, lorsque cette dernière est placée dans le vide spatial. En outre l'incorporation et/ou la circulation d'un fluide caloporteur au sein de la pièce peut permettre un contrôle thermique efficace et précis. Néanmoins, une telle incorporation nécessite de pouvoir avoir simultanément une grande liberté dans la géométrie et les dimensions de la structure d'imbrication, et une très grande précision dans sa réalisation pratique.  In addition, the inventor has determined that it may be advantageous, at least in certain applications, to incorporate and / or circulate at least one dielectric material in the fluid state (i.e., liquid and or gaseous) in such a dielectric part. For example, in space applications, when one of the dielectric materials is atmospheric air incorporated in cells of a solid dielectric material during the manufacture of the dielectric part on the ground, it is necessary to ensure either an absence total degassing, perfect degassing of the entire dielectric part, including in its heart, when the latter is placed in the vacuum space. In addition, the incorporation and / or the circulation of a heat transfer fluid within the room can allow an effective and precise thermal control. Nevertheless, such incorporation requires simultaneous flexibility in the geometry and dimensions of the nesting structure, and a very high degree of accuracy in its practical realization.
La publication « 3D printing of anitropic metamaterials » C. R. Garcia et al, progress in electromagnetics research letters EMW Publishing, USA, vol.34, 2012, pages 75-82 décrit un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique selon un réseau uniaxial en trois dimensions présentant une anisotropie de permittivité diélectrique effective par impression tridimensionnelle de polycarbonate. Un tel réseau uniaxial n'offre que des possibilités limitées de variations de la permittivité diélectrique de la pièce. En particulier, un tel réseau uniaxial ne produit pas un gradient de permittivité diélectrique simultanément à une anisotropie, et ne permet pas de contrôler l'incorporation et/ou la circulation d'un fluide au sein d'une telle pièce diélectrique. En outre, il ne permet pas d'optimiser dans de bonnes conditions les autres caractéristiques de la pièce diélectrique, notamment les caractéristiques mécaniques et/ou thermiques et/ou optiques. The publication "3D printing of anitropic metamaterials" CR Garcia et al, progress in electromagnetic research letters EMW Publishing, USA, vol.34, 2012, pages 75-82 discloses a method of manufacturing a dielectric part in a three-way uniaxial network dimensions having anisotropy of effective dielectric permittivity by three-dimensional printing of polycarbonate. Such a uniaxial network offers only limited possibilities of variations in the dielectric permittivity of the part. In particular, such a uniaxial network does not produce a dielectric permittivity gradient simultaneously with an anisotropy, and does not make it possible to control the incorporation and / or the circulation of a fluid within such a dielectric piece. In addition, it does not optimize in good conditions the other characteristics of the dielectric part, including mechanical and / or thermal and / or optical.
L'invention vise donc à pallier ces inconvénients.  The invention therefore aims to overcome these disadvantages.
Elle vise en particulier à proposer un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique permettant un contrôle précis de la valeur d'au moins une constante électromagnétique relative en tout point de la pièce diélectrique, et en particulier avec des gradients et/ou des anisotropies de cette valeur, c'est-à-dire une répartition tensorielle de valeurs de cette constante électromagnétique dans le volume de la pièce diélectrique.  In particular, it aims to propose a method for manufacturing a dielectric part allowing precise control of the value of at least one relative electromagnetic constant at any point in the dielectric part, and in particular with gradients and / or anisotropies of this value, that is to say a tensor distribution of values of this electromagnetic constant in the volume of the dielectric piece.
Elle vise ainsi à proposer un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique présentant au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ (c'est-à-dire présentant un tenseur de permittivité diélectrique relative effective [sr] et/ou un tenseur de perméabilité magnétique relative effective [μΓ]) dont les valeurs peuvent être déterminées précisément. Elle vise à ce titre en particulier à permettre une certification du procédé de fabrication et/ou des caractéristiques de la pièce diélectrique compatible avec les exigences réglementaires, notamment dans les domaines de l'industrie spatiale ou aéronautique. It thus aims to propose a method for manufacturing a dielectric part having at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ (that is to say having an effective relative dielectric permittivity tensor [s r ] and / or an effective relative magnetic permeability tensor [μ Γ ]) whose values can be precisely determined. It aims in this respect in particular to allow certification of the manufacturing process and / or characteristics of the dielectric part compatible with regulatory requirements, particularly in the fields of the space or aeronautical industry.
Elle vise plus particulièrement à proposer un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique destinée à être utilisée dans le domaine des hyperfréquences, c'est-à-dire pour des fréquences supérieures à 100 MHz et/ou pour des longueurs d'ondes comprises entre 3 mm et 3 m.  It is more particularly intended to propose a method of manufacturing a dielectric part intended to be used in the microwave domain, that is to say for frequencies greater than 100 MHz and / or for wavelengths between 3 mm and 3 m.
Elle vise aussi à proposer un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique permettant d'obtenir une incorporation -notamment une incorporation uniforme- et/ou une circulation dans ladite pièce d'au moins un matériau diélectrique à l'état fluide pouvant être choisi parmi de nombreuses compositions liquides et/ou gazeuses (y compris le vide spatial).  It also aims at proposing a method for manufacturing a dielectric part that makes it possible to obtain an incorporation-in particular a uniform incorporation-and / or a circulation in said part of at least one dielectric material in the fluid state that can be chosen from many liquid and / or gaseous compositions (including space vacuum).
Elle vise également à proposer un tel procédé de fabrication permettant de contrôler par ailleurs également d'autres caractéristiques de la pièce diélectrique, notamment des caractéristiques choisies dans le groupe des caractéristiques mécaniques, des caractéristiques thermiques, des caractéristiques optiques, et des caractéristiques fluidiques (incorporation et/ou circulation d'au moins un fluide au sein de la pièce). It also aims to propose such a manufacturing method that also makes it possible to control other characteristics of the dielectric part, in particular characteristics chosen from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or circulation of at least one fluid within the room).
Dans tout le texte, on adopte la terminologie suivante :  Throughout the text, we adopt the following terminology:
- constante électromagnétique : la permittivité diélectrique ou la perméabilité magnétique,  - electromagnetic constant: dielectric permittivity or magnetic permeability,
- fluide : liquide et/ou gaz (y compris le vide spatial),  fluid: liquid and / or gas (including space vacuum),
- maille : tout motif géométrique polyédrique (c'est-à-dire présentant des faces planes ou dont au moins une partie des faces peut être gauche) et/ou polygonal (c'est-à-dire présentant des côtés ou arêtes qui sont des segments de droite ou dont au moins une partie des côtés ou arêtes peut être courbe) d'une partie finie d'un réseau solide,  mesh: any polyhedral (that is to say having flat faces or at least some of the faces may be left) geometric pattern and / or polygonal (that is to say having sides or edges that are line segments or at least part of the sides or edges of which may be curved) of a finite part of a solid network,
- maille élémentaire : toute maille permettant de générer au moins une zone d'un réseau solide par translation homothétique de rapport égal ou non à 1,  elementary mesh: any mesh making it possible to generate at least one zone of a solid network by homothetic translation of ratio equal or not to 1,
- mailles périphériques : mailles situées à la périphérie d'une pièce diélectrique,  - peripheral meshes: meshes located on the periphery of a dielectric part,
- mailles non périphériques : mailles autres que les mailles périphériques,  - non-peripheral meshes: meshes other than peripheral meshes,
- maille polyédrique courbée : maille ayant la forme d'un polyèdre courbé c'est-à-dire ayant au moins une face gauche et/ou au moins une arête courbe,  curved polyhedral mesh: mesh having the shape of a curved polyhedron, that is to say having at least one left face and / or at least one curved edge,
- paroi solide d'un réseau solide tridimensionnel : toute portion solide du réseau ; il peut s'agir aussi bien d'une face pleine ou ajourée, ou d'une arête plus ou moins épaisse.  - solid wall of a solid three-dimensional network: any solid portion of the network; it may be as well a full face or openwork, or a more or less thick edge.
L'invention concerne donc un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique dans lequel on réalise une imbrication de plusieurs matériaux diélectriques dont l'un au moins est à l'état solide, lesdits matériaux diélectriques ayant au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ de valeurs différentes, The invention therefore relates to a method for manufacturing a dielectric part in which a plurality of dielectric materials is imbricated, at least one of which is in the solid state, said dielectric materials having at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ of different values,
caractérisé en ce que : characterized in that
- on réalise ladite imbrication en choisissant : o une structure d'imbrication desdits matériaux diélectriques formée d'un réseau solide tridimensionnel constitué d'une répétition dans toutes les directions de l'espace -notamment dans trois directions orthogonales de l'espace- de mailles de l'un au moins, à l'état solide, desdits matériaux diélectriques, said nesting is carried out by choosing: a nesting structure of said dielectric materials formed of a three-dimensional solid network consisting of a repetition in all directions of the space -especially in three orthogonal directions of the mesh space of at least one, to the solid state, said dielectric materials,
o et des matériaux diélectriques adaptés pour permettre une fabrication du réseau solide tridimensionnel par impression tridimensionnelle de chaque matériau diélectrique solide, dans lequel chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à une valeur amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10, -notamment inférieur à 1, en particulier inférieur à 0,1-, et λ0 est une longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique auquel la pièce diélectrique doit être adaptée, and dielectric materials adapted to allow a three-dimensional solid-state network to be produced by three-dimensional printing of each solid dielectric material, wherein each homogeneous zone of one of said dielectric materials has in any direction of space a maximum dimension less than one value. a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10, in particular less than 1, in particular less than 0.1-, and λ 0 is a wavelength of electromagnetic radiation to which the dielectric part is to be adapted,
- on fabrique la pièce diélectrique par impression tridimensionnelle du réseau solide tridimensionnel,  the dielectric part is manufactured by three-dimensional printing of the three-dimensional solid network,
de sorte que la pièce diélectrique présente au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ. so that the dielectric part has at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ .
L'invention s'étend également à une pièce diélectrique obtenue par un procédé selon l'invention. Une pièce diélectrique selon l'invention est destinée à être utilisée dans un rayonnement de longueur d'onde λ0. The invention also extends to a dielectric part obtained by a method according to the invention. A dielectric part according to the invention is intended to be used in radiation of wavelength λ 0 .
L'invention concerne donc une pièce diélectrique comprenant une imbrication de plusieurs matériaux diélectriques dont l'un au moins est à l'état solide, et ayant au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ de valeurs différentes, The invention therefore relates to a dielectric part comprising an interweaving of several dielectric materials, at least one of which is in the solid state, and having at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ of different values,
caractérisée en ce que ladite imbrication est réalisée selon une structure d'imbrication desdits matériaux diélectriques formée d'un réseau solide tridimensionnel : characterized in that said nesting is performed according to a nesting structure of said dielectric materials formed of a three-dimensional solid network:
- constitué d'une répétition dans toutes les directions de l'espace - notamment dans trois directions orthogonales de l'espace- de mailles de l'un au moins, à l'état solide, desdits matériaux diélectriques,  consisting of a repetition in all the directions of the space - in particular in three orthogonal directions of the space-mesh of at least one, in the solid state, of said dielectric materials,
- dans lequel chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à une valeur amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10, -notamment inférieur à 1, en particulier inférieur à 0,1-, et λ0 est une longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique auquel la pièce diélectrique est adaptée, in which each homogeneous zone of one of said dielectric materials has in any direction of space a maximum dimension less than a value a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10, in particular less than 1, in particular less than 0.1-, and λ 0 is a wavelength of electromagnetic radiation to which the dielectric part is adapted,
- imprimé par impression tridimensionnelle,  - printed by three-dimensional printing,
de sorte qu'elle présente au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ. so that it has at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ .
L'invention s'étend également à un procédé de fabrication d'une pièce diélectrique selon l'invention.  The invention also extends to a method of manufacturing a dielectric part according to the invention.
Ainsi, dans un procédé et une pièce selon l'invention, la structure d'imbrication est un réseau solide tridimensionnel maillé, c'est-à-dire un pavage tridimensionnel de l'espace par lesdites mailles, et présente, à l'instar d'un réseau solide cristallin, dans toute direction de l'espace, c'est-à-dire dans chacune de trois directions x, y, z orthogonales de tout repère orthogonal fixe par rapport à la dite pièce, une répétition de plusieurs mailles adjacentes. Autrement dit, dans toute direction de l'espace, la pièce selon l'invention présente un nombre de mailles adjacentes supérieur à 1.  Thus, in a method and a part according to the invention, the nesting structure is a three-dimensional meshed solid network, that is to say a three-dimensional tiling of space by said meshes, and presents, as in a crystalline solid lattice, in any direction of space, that is to say in each of three orthogonal directions x, y, z of any orthogonal reference fixed with respect to said piece, a repetition of several meshes adjacent. In other words, in any direction of space, the part according to the invention has a number of adjacent meshes greater than 1.
Il en résulte qu'il est possible d'obtenir une pièce diélectrique présentant au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ, dont la valeur en tout point de la pièce, notamment en toute maille du réseau solide tridimensionnel, peut être choisie et contrôlée précisément, y compris en présentant au moins un gradient et/ou une anisotropie. De surcroît il s'est avère qu'il est possible de conférer à cette pièce diélectrique d'autres caractéristiques, notamment des caractéristiques choisies dans le groupe des caractéristiques mécaniques, des caractéristiques thermiques, des caractéristiques optiques, et des caractéristiques fluidiques (incorporation et/ou circulation d'au moins un fluide au sein de la pièce). L'inventeur a en effet déterminé qu'avec un tel réseau solide tridimensionnel, il existe de nombreuses structures d'imbrication différentes présentant toutes les mêmes propriétés électromagnétiques, c'est-à-dire au moins un même tenseur [εΓ], [μΓ], voire même des tenseurs [sr] de permittivité diélectrique et [μΓ] de perméabilité magnétique identiques, et qu'il est possible de choisir et de dimensionner une structure d'imbrication en fonction desdites autres caractéristiques souhaitées pour la pièce selon l'invention. As a result, it is possible to obtain a dielectric part having at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ, whose value at any point of the part, in particular in any mesh of the three-dimensional solid network, can be chosen and precisely controlled, including having at least one gradient and / or anisotropy. Moreover, it has been found that it is possible to give this dielectric part other characteristics, in particular characteristics chosen from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or or circulation of at least one fluid within the room). The inventor has indeed determined that with such a three-dimensional solid network, there are many different nesting structures having all the same electromagnetic properties, that is to say at least one same tensor [ε Γ ], [ μ Γ ], or even tensors [s r ] of dielectric permittivity and [μ Γ ] of identical magnetic permeability, and that it is possible to selecting and dimensioning a nesting structure according to said other desired characteristics for the part according to the invention.
En particulier, avantageusement un procédé selon l'invention présente les étapes successives suivantes :  In particular, advantageously a method according to the invention has the following successive steps:
_ une étape dans laquelle on choisit au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ, a step in which at least one tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ is selected ,
- une étape dans laquelle on choisit au moins un matériau diélectrique à l'état solide et au moins un matériau diélectrique à l'état fluide constitutifs de la pièce diélectrique à fabriquer, chaque matériau diélectrique présentant une valeur connue sri, μΓι d'au moins une constante électromagnétique relative, les valeurs connues sri, μή étant différentes pour les différents matériaux diélectriques et choisies de façon à pouvoir obtenir chaque valeur de chaque tenseur [εΓ], [μΓ] de ladite au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ par imbrication des différents matériaux diélectriques, a step in which at least one dielectric material in the solid state and at least one dielectric material in the fluid state are selected constituting the dielectric part to be manufactured, each dielectric material having a known value s ri , μ Γ ι d at least one relative electromagnetic constant, the known values s ri , μή being different for the different dielectric materials and chosen so as to be able to obtain each value of each tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of said at least one electromagnetic constant relative ε Γ , μ Γ by interleaving the different dielectric materials,
- une étape dans laquelle on choisit ladite valeur amax, et au moins un réseau solide tridimensionnel présentant des proportions des différents matériaux diélectriques constitutifs de la pièce diélectrique adaptées pour procurer chaque valeur de chaque tenseur [εΓ], [μΓ] de ladite au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ, a step in which said value a max is chosen, and at least one three-dimensional solid network having proportions of the different dielectric materials constituting the dielectric part adapted to obtain each value of each tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of said at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ ,
- une étape dans laquelle on choisit d'autres caractéristiques de la pièce diélectrique -notamment des caractéristiques choisies dans le groupe des caractéristiques mécaniques, des caractéristiques thermiques, des caractéristiques optiques, et des caractéristiques fluidiques (incorporation et/ou circulation d'au moins un fluide au sein de la pièce)-,  a step in which other characteristics of the dielectric part are chosen-in particular characteristics chosen from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or circulation of at least one fluid within the room) -,
- une étape dans laquelle on sélectionne la géométrie et la topologie dudit réseau solide tridimensionnelle permettant d'obtenir lesdites autres caractéristiques.  a step in which the geometry and topology of said three-dimensional solid network to obtain said other characteristics are selected.
On fabrique ensuite la pièce diélectrique par impression tridimensionnelle de ce réseau solide tridimensionnel. On peut ensuite incorporer un fluide dans ledit réseau solide tridimensionnel. Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, on choisit au moins l'un des matériaux diélectriques à l'état fluide. Le réseau solide tridimensionnel incorpore chaque matériau diélectrique à l'état fluide dans ses mailles. On choisit le réseau solide tridimensionnel et les matériaux diélectriques pour permettre l'incorporation de chaque matériau diélectrique fluide dans les mailles du réseau solide tridimensionnel. Cette incorporation peut être réalisée lors de l'impression tridimensionnelle et/ou dans une étape ultérieure d'incorporation. The dielectric piece is then produced by three-dimensional printing of this three-dimensional solid network. A fluid can then be incorporated in said three-dimensional solid network. Furthermore, advantageously and according to the invention, at least one of the dielectric materials in the fluid state is selected. The three-dimensional solid network incorporates each dielectric material in the fluid state in its mesh. The three-dimensional solid lattice and the dielectric materials are chosen to allow the incorporation of each fluid dielectric material in the meshes of the three-dimensional solid lattice. This incorporation can be performed during three-dimensional printing and / or in a subsequent step of incorporation.
Avantageusement et selon l'invention, on choisit au moins l'un des matériaux diélectriques à l'état fluide, et un réseau solide tridimensionnel ayant au moins une maille ouverte dans au moins deux directions différentes formant entre elles un angle non nul différent de 180°. De la sorte, un circuit non linéaire de fluide(s) peut être créé au sein de la pièce diélectrique. Il a été constaté que le fait de prévoir des ouvertures des mailles d'un réseau solide tridimensionnel selon au moins deux directions distinctes non colinéaires de l'espace permet d'organiser une circulation de fluide au sein d'au moins une partie de ce réseau solide tridimensionnel. Une telle circulation permet d'incorporer un ou plusieurs fluide(s) au sein d'au moins une partie du réseau solide tridimensionnel, de façon uniforme, pour la fabrication de la pièce diélectrique. Elle permet en outre de prévoir une circulation de fluide(s) à travers et/ou au sein d'au moins une partie du réseau solide tridimensionnel lors de l'utilisation de la pièce. Il peut s'agir par exemple (liste non limitative) de fluides caloporteurs, de liquides conducteurs, d'électrolytes, de cristaux liquides, de gaz ionisés (plasmas)... Il est à noter que l'invention permet aussi en particulier de faire varier les propriétés d'au moins un tel fluide, et donc de la pièce diélectrique, dans le temps.  Advantageously and according to the invention, at least one of the dielectric materials in the fluid state is chosen, and a three-dimensional solid network having at least one open mesh in at least two different directions forming between them a non-zero angle other than 180 °. In this way, a nonlinear fluid circuit (s) can be created within the dielectric piece. It has been found that providing openings of the meshes of a three-dimensional solid network in at least two distinct non-collinear directions of the space makes it possible to organize a circulation of fluid within at least part of this network. three-dimensional solid. Such a circulation makes it possible to incorporate one or more fluid (s) within at least a part of the three-dimensional solid network, in a uniform manner, for the manufacture of the dielectric piece. It also makes it possible to provide a flow of fluid (s) through and / or within at least a portion of the solid three-dimensional network during use of the workpiece. It may be for example (non-limiting list) heat transfer fluids, conductive liquids, electrolytes, liquid crystals, ionized gases (plasmas) ... It should be noted that the invention also allows in particular to vary the properties of at least one such fluid, and therefore the dielectric piece, over time.
Dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on choisit au moins l'un des matériaux diélectriques à l'état fluide, et un réseau solide tridimensionnel dont toutes les mailles non périphériques sont ouvertes dans au moins deux directions différentes de l'espace formant entre elles un angle non nul différent de 180°.  In certain embodiments, advantageously and according to the invention, at least one of the dielectric materials in the fluid state is selected, and a three-dimensional solid network of which all the non-peripheral meshes are open in at least two different directions of the space forming between them a non-zero angle different from 180 °.
Dans d'autres modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, seule une partie des mailles non périphériques dudit réseau solide tridimensionnel est ouverte dans au moins deux directions différentes non colinéaires de l'espace (formant entre elles un angle non nul différent de 180°). On peut ainsi par exemple définir au moins un circuit interne, en boucle ou non, de circulation de fluide dans une pièce selon l'invention. Une face ouverte est polygonale au sens défini ci-dessus. In other embodiments, advantageously and according to the invention, only part of the non-peripheral cells of said solid network three-dimensional is open in at least two different non-collinear directions of space (forming between them a non-zero angle different from 180 °). For example, it is possible to define at least one internal circuit, loop or not, fluid circulation in a room according to the invention. An open face is polygonal in the sense defined above.
Dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on choisit un réseau solide tridimensionnel dont toutes les mailles non périphériques ont un même motif géométrique, voire sont identiques (même motif géométrique et mêmes dimensions), correspondant à une maille élémentaire du réseau solide tridimensionnel. Cette maille élémentaire est elle-même tridimensionnelle, c'est-à-dire est répétée par translation homothétique de rapport égal ou non à 1 dans chacune des trois dimensions de l'espace, c'est-à-dire dans toute direction de l'espace, donc dans chacune des trois directions de tout repère orthogonal fixe par rapport à la pièce. Le réseau solide tridimensionnel (et la pièce selon l'invention) résulte donc d'un pavage tridimensionnel de l'espace à partir d'une maille élémentaire, qui est donc choisie dans le groupe des mailles élémentaires aptes à générer un pavage tridimensionnel de l'espace.  In certain embodiments, advantageously and according to the invention, a three-dimensional solid network is chosen in which all the non-peripheral meshes have the same geometrical pattern, or even are identical (same geometric pattern and same dimensions), corresponding to an elementary mesh of the network. three-dimensional solid. This elementary mesh is itself three-dimensional, that is to say is repeated by homothetic translation of ratio equal or not to 1 in each of the three dimensions of space, that is to say in any direction of the space, therefore in each of the three directions of any fixed orthogonal reference relative to the room. The three-dimensional solid network (and the part according to the invention) thus results from a three-dimensional tiling of the space from an elementary cell, which is therefore chosen from the group of elementary cells able to generate a three-dimensional tiling of the space. 'space.
Dans d'autres modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention les mailles non périphériques dudit réseau solide tridimensionnel ne sont pas toutes identiques, ou n'ont pas toutes un même motif géométrique. Par exemple le réseau peut être formé d'une pluralité de sous-réseaux juxtaposés formés chacun de mailles non périphériques de même motif géométrique.  In other embodiments, advantageously and according to the invention the non-peripheral meshes of said three-dimensional solid network are not all identical, or do not all have the same geometric pattern. For example, the network may be formed of a plurality of juxtaposed subnetworks each formed of non-peripheral meshes of the same geometric pattern.
Dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on choisit un réseau solide tridimensionnel dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques droites et des réseaux présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques courbées.  In certain embodiments, advantageously and according to the invention, a three-dimensional solid network is selected from the group consisting of arrays having mesh having solid walls arranged and included in straight polyhedral mesh faces and gratings having integrated solid walls included. in curved polyhedral mesh faces.
En particulier, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention ledit réseau solide tridimensionnel est choisi dans le groupe formé des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles tétraédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles tétraédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles tétraédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles tétraédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles octaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles octaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles octaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles octaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles dodécaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles dodécaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles dodécaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles dodécaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles icosaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles icosaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles icosaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles icosaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, de leurs variantes courbées et de leurs combinaisons. D'autres réseaux solides tridimensionnels peuvent être utilisés. In particular, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, said three-dimensional solid network is chosen from the group consisting of hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-regular open-face mesh networks. with hexahedral meshes - particularly parallelepipedic, in particular cubic- regular ones having certain closed faces, hexahedral - especially parallelepipedic, in particular cubic - irregularly open-faced meshes - hexahedral meshes - particularly parallelepipedic, in particular cubic - irregular meshes having certain closed faces, open-face regular tetrahedral mesh networks, regular tetrahedral mesh networks with certain closed faces, open-face irregular tetrahedral lattice lattices, irregular tetrahedral mesh lattices with closed faces, mesh lattices regular open-face octahedrons, regular octahedral lattices with some closed faces, irregular open-face octahedral lattices, irregular octahedral lattices with some closed faces, regular open-faced hexahedral mesh networks, regular hexahedral mesh networks with some closed faces, open-face irregular hexahedral mesh networks, irregular hexahedral mesh networks with some closed faces, mesh lattices regular open-face dodecahedra, regular dodecahedral mesh networks with closed faces, open-face irregular dodecahedral mesh networks, irregular dodecahedral mesh networks with closed faces, open-face icosahedral mesh networks, latticed lattices regular icosahedral meshes having some closed faces, irregular open-faced icosahedral meshes, irregular icosahedral meshes having some closed faces, curved variants and mbinaisons. Other three-dimensional solid networks can be used.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, le réseau solide tridimensionnel comprend au moins une maille ouverte dans au moins trois directions différentes non colinéaires -notamment trois directions orthogonales entre elles-. En particulier, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, chaque maille ouverte dudit réseau solide tridimensionnel est ouverte dans au moins trois directions différentes non colinéaires -notamment trois directions orthogonales entre elles-. De la sorte au moins un fluide peut circuler dans ces trois directions à travers et/ou au sein de la pièce. Moreover, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, the three-dimensional solid network comprises at least one open mesh in at least three different non-collinear directions-in particular three directions orthogonal to each other. In particular, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, each open mesh of said three-dimensional solid network is open in at least three different non-collinear directions-notably three orthogonal directions between they-. In this way at least one fluid can flow in these three directions through and / or within the room.
Dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on choisit un réseau solide tridimensionnel dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles présentant des ouvertures dans chacune des faces de mailles polyédriques.  In certain embodiments, advantageously and according to the invention, a three-dimensional solid network is chosen from the group formed of gratings having meshes having openings in each of the polyhedral mesh faces.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, chaque ouverture de chaque face d'une maille polyédrique du réseau solide tridimensionnel présente une aire supérieure à l'aire totale de la face qui l'incorpore. Ainsi, la circulation de fluide à travers ces ouvertures est favorisée. Les parois solides sont dimensionnées pour respecter les caractéristiques mécaniques minimales voulues pour la pièce.  Moreover, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, each opening of each face of a polyhedral mesh of the three-dimensional solid network has an area greater than the total area of the face that incorporates it. Thus, the flow of fluid through these openings is favored. The solid walls are sized to meet the minimum mechanical characteristics desired for the part.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, à titre de matériaux diélectriques on choisit l'air et un matériau diélectrique solide susceptible d'être imprimé par impression tridimensionnelle selon ledit réseau solide tridimensionnel. La structure d'imbrication comprend ainsi un réseau solide tridimensionnel d'un matériau diélectrique solide susceptible d'être imprimé par impression tridimensionnelle dont les mailles incorporent des cellules d'air et sont ouvertes dans au moins deux directions distinctes -notamment dans trois directions orthogonales et/ou sur chacune des faces de ces mailles-. Rien n'empêche bien sûr de prévoir d'autres matériaux diélectriques, en variante ou en combinaison.  Furthermore, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, as dielectric materials, air is chosen and a solid dielectric material capable of being printed by three-dimensional printing along said three-dimensional solid network. The nesting structure thus comprises a three-dimensional solid network of a solid dielectric material capable of being printed by three-dimensional printing, the meshes of which incorporate air cells and are open in at least two distinct directions - in particular in three orthogonal directions and / or on each of the faces of these meshes-. Nothing prevents of course to provide other dielectric materials, alternatively or in combination.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, l'un au moins desdits matériaux diélectriques à l'état solide est choisi dans le groupe formé des oxydes métalliques, des carbures, des borures, des nitrures, des fluorures, des siliciures, des titanates, des sulfures, des polymères synthétiques et de leurs mélanges. Rien n'empêche bien sûr de prévoir d'autres matériaux diélectriques, en variante ou en combinaison.  Moreover, in some embodiments, advantageously and according to the invention, at least one of said solid state dielectric materials is selected from the group consisting of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides. silicides, titanates, sulfides, synthetic polymers and mixtures thereof. Nothing prevents of course to provide other dielectric materials, alternatively or in combination.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on utilise une impression tridimensionnelle choisie dans le groupe formé de la fabrication additive (AM), de la fabrication additive en couches (ALM), de la fusion laser sélective (SLM), du frittage laser sélectif (SLS), du frittage sélectif à chaud (SHS), du modelage par dépôt fondu (FDM ou DIW), du modelage à jets multiples (MJM), de la stéréolithographie (SLA), par fabrication d'objets laminés (LOM) et de l'imagerie par transfert de film (FTI). Moreover, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, a three-dimensional printing chosen from the group consisting of the additive manufacturing (AM), the manufacturing Layer Additive (ALM), Selective Laser Melting (SLM), Selective Laser Sintering (SLS), Hot Sintering (SHS), Molten Deposition Modeling (FDM or DIW), Multiple Jet Modeling ( MJM), stereolithography (SLA), laminated object manufacturing (LOM) and film transfer imaging (FTI).
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention ladite structure d'imbrication est agencée de sorte que chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à une valeur amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10 -notamment inférieur à 1, en particulier inférieur à 0,1-, et λ0 est la longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique auquel une pièce diélectrique selon l'invention est adaptée. En outre, la pièce diélectrique présente une dimension dans toute direction de l'espace qui est supérieure à cette valeur amax. Furthermore, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, said nesting structure is arranged such that each homogeneous zone of one of said dielectric materials has in any direction of space a maximum dimension of less than a given value. a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10-in particular less than 1, in particular less than 0.1-, and λ 0 is the wavelength of an electromagnetic radiation to which a dielectric part according to the invention is adapted. In addition, the dielectric piece has a dimension in any direction of space that is greater than this value a max .
Autrement dit, pour une fréquence de valeur moyenne prédéterminée f0, In other words, for a predetermined average value frequency f 0 ,
amax = a.C/ (n.f0) a max = aC / (nf 0 )
où n est l'indice d'un milieu dans lequel la pièce diélectrique est destinée à être utilisée, et C est la vitesse de la lumière dans le vide.  where n is the index of a medium in which the dielectric piece is intended to be used, and C is the speed of light in a vacuum.
En particulier, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention λ0 étant comprise entre 3 mm et 3 m, amax est comprise entre 50 μπι et 50 cm. In particular, in some embodiments, advantageously and according to the invention λ 0 being between 3 mm and 3 m, a max is between 50 μπι and 50 cm.
Ainsi, dans certains modes de réalisation d'un procédé selon l'invention, on choisit une structure d'imbrication des matériaux diélectriques selon un réseau solide tridimensionnel :  Thus, in certain embodiments of a method according to the invention, a nesting structure of the dielectric materials is chosen according to a three-dimensional solid network:
- adapté pour permettre une fabrication de la pièce diélectrique par impression tridimensionnelle,  - adapted to allow a manufacture of the dielectric part by three-dimensional printing,
- formant une répartition spatiale des matériaux diélectriques adaptée pour obtenir un tenseur de permittivité diélectrique relative effective [sr] et/ou un tenseur de perméabilité magnétique relative effective [μΓ], - dans lequel chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente, pour une longueur d'onde prédéterminée λ0, dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10 -notamment inférieur à 1, en particulier inférieur à 0,1-. forming a spatial distribution of the dielectric materials adapted to obtain an effective relative dielectric permittivity tensor [s r ] and / or an effective relative magnetic permeability tensor [μ Γ ], in which each homogeneous zone of one of said dielectric materials has, for a predetermined wavelength λ 0 , in any direction of space a maximum dimension less than a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10-in particular less than 1, in particular less than 0.1-.
Ainsi, l'invention permet d'obtenir une pièce diélectrique présentant un tenseur de permittivité diélectrique relative effective [sr] et/ou un tenseur de perméabilité magnétique relative effective [μΓ] qui peu(ven)t être déterminé(s) et dont d'autres caractéristiques, notamment des caractéristiques choisies dans le groupe des caractéristiques mécaniques, des caractéristiques thermiques, des caractéristiques optiques, et des caractéristiques fluidiques (incorporation et/ou circulation d'au moins un fluide au sein de la pièce) peuvent être également précisément contrôlées et choisies. L'invention permet en particulier d'obtenir une pièce diélectrique incorporant au moins un fluide diélectrique de façon précisément contrôlée, pouvant être uniforme dans au moins une partie de la pièce, formant un circuit de circulation et/ou d'enceinte de chaque fluide diélectrique, tout en. Thus, the invention makes it possible to obtain a dielectric part having an effective relative dielectric permittivity tensor [s r ] and / or an effective relative magnetic permeability tensor [μ Γ ] which can be determined (s) and whose other characteristics, in particular characteristics selected from the group of mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and fluidic characteristics (incorporation and / or circulation of at least one fluid within the part) may also be precisely controlled and chosen. The invention makes it possible in particular to obtain a dielectric part incorporating at least one dielectric fluid in precisely controlled manner, which can be uniform in at least a part of the part, forming a circulation circuit and / or enclosure of each dielectric fluid. , all in.
Une pièce diélectrique selon l'invention peut par ailleurs présenter des parois périphériques entièrement closes et hermétiques à chaque matériau diélectrique fluide qu'elle contient ; ou au contraire présenter des parois périphériques au moins partiellement ouvertes permettant la circulation d'au moins un matériau diélectrique fluide à travers la pièce diélectrique ; voire même présenter des parois périphériques entièrement ouvertes. Chaque matériau diélectrique à l'état fluide peut être incorporé au sein du réseau solide tridimensionnel en particulier par aspiration, injection (notamment injection sous vide), pompage...  A dielectric part according to the invention may furthermore have peripheral walls which are completely closed and hermetic to each fluid dielectric material which it contains; or on the contrary have peripheral walls at least partially open allowing the circulation of at least one fluid dielectric material through the dielectric part; even have completely open peripheral walls. Each dielectric material in the fluid state may be incorporated within the three-dimensional solid network, in particular by suction, injection (in particular vacuum injection), pumping, etc.
L'invention permet aussi en particulier de contrôler précisément les caractéristiques mécaniques et/ou les caractéristiques thermiques et/ou les caractéristiques optiques et/ou les caractéristiques diélectriques et/ou les caractéristiques magnétiques d'une pièce diélectrique.  The invention also makes it possible in particular to precisely control the mechanical characteristics and / or the thermal characteristics and / or the optical characteristics and / or the dielectric characteristics and / or the magnetic characteristics of a dielectric part.
Les caractéristiques mécaniques sont déterminées par celles du réseau solide tridimensionnel et le choix de chaque matériau diélectrique solide. Les caractéristiques thermiques sont déterminées par celle de chacun des matériaux diélectriques constituant la pièce diélectrique selon l'invention, et en particulier par un choix approprié d'au moins un matériau diélectrique à l'état fluide. The mechanical characteristics are determined by those of the three-dimensional solid network and the choice of each solid dielectric material. The thermal characteristics are determined by that of each of the dielectric materials constituting the dielectric part according to the invention, and in particular by a suitable choice of at least one dielectric material in the fluid state.
Les caractéristiques optiques sont déterminées par le choix des propriétés optiques de chacun des matériaux diélectriques constitutifs de la pièce selon l'invention.  The optical characteristics are determined by the choice of the optical properties of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention.
Les caractéristiques diélectriques effectives sont déterminées par le choix des caractéristiques diélectriques de chacun des matériaux diélectriques constitutifs de la pièce selon l'invention, et par le choix de la structure d'imbrication de ces matériaux diélectriques.  The effective dielectric characteristics are determined by the choice of the dielectric characteristics of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention, and by the choice of the nesting structure of these dielectric materials.
Il est à noter en particulier à ce titre que le fait de prévoir des ouvertures d'aire importante dans la structure d'imbrication peut impliquer que la théorie des matériaux hétérogènes effectifs de Maxwell Garnett ne procure pas une évaluation fiable du tenseur de permittivité diélectrique relative effective, si les conditions d'application de cette théorie ne sont pas satisfaites. Dans ce cas d'autres techniques d'évaluation peuvent être utilisées, comme par exemple celle décrite dans "Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials", D. R. Smith et al, Phys. Rev. E 71, 036617, 2005.  In particular, it should be noted that the provision of large apertures in the nesting structure may imply that Maxwell Garnett's theory of effective heterogeneous materials does not provide a reliable estimate of the relative dielectric permittivity tensor. effective, if the conditions of application of this theory are not satisfied. In this case other evaluation techniques can be used, such as for example that described in "Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials", D. R. Smith et al., Phys. Rev. E 71, 036617, 2005.
Les caractéristiques magnétiques effectives sont déterminées par le choix de la perméabilité magnétique de chacun des matériaux diélectriques constitutifs de la pièce selon l'invention, par le choix de la structure d'imbrication de ces matériaux diélectriques.  The effective magnetic characteristics are determined by the choice of the magnetic permeability of each of the dielectric materials constituting the part according to the invention, by the choice of the nesting structure of these dielectric materials.
Une pièce diélectrique selon l'invention peut faire office d'émetteur et/ou de récepteur d'un champ électromagnétique et/ou électrique et/ou magnétique. Elle peut être notamment avantageusement utilisée dans le domaine des hyperfréquences (fréquences supérieures à 100 MHz, notamment comprises entre 1 GHz et 10GHz), par exemple (liste non limitative) à titre de :  A dielectric part according to the invention can serve as an emitter and / or receiver of an electromagnetic and / or electric and / or magnetic field. It may especially be advantageously used in the microwave domain (frequencies greater than 100 MHz, in particular between 1 GHz and 10 GHz), for example (non-limiting list) as:
- substrat (ce terme englobant aussi les substrats de recouvrement dits "superstrats") d'antenne,  substrate (this term also encompasses the so-called "superstrate" covering substrates) of an antenna,
- lentille diélectrique, - radôme, - dielectric lens, - radome,
- substrat ou isolant pour circuit électrique hyperfréquence, - substrate or insulator for microwave electrical circuit,
- résonateur diélectrique dans un filtre à résonateur diélectrique. dielectric resonator in a dielectric resonator filter.
L'invention concerne également un procédé de fabrication et une pièce diélectrique et ses applications caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.  The invention also relates to a manufacturing method and a dielectric part and its applications characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :  Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following non-limiting description which refers to the appended figures in which:
- la figure 1 est un schéma synoptique illustrant les principales étapes d'un procédé selon l'invention,  FIG. 1 is a block diagram illustrating the main steps of a method according to the invention,
- les figures 2 à 10 sont des schémas en perspective illustrant différents exemples de maille élémentaire d'un réseau solide tridimensionnel d'une pièce diélectrique selon l'invention,  FIGS. 2 to 10 are perspective diagrams illustrating various examples of elementary mesh of a three-dimensional solid network of a dielectric part according to the invention,
- les figures 11 à 15 sont des schémas en perspective illustrant différents modes de réalisation de réseaux solides tridimensionnels d'une pièce diélectrique selon l'invention,  FIGS. 11 to 15 are perspective diagrams illustrating various embodiments of three-dimensional solid networks of a dielectric part according to the invention,
- les figures 16 et 17 sont des schémas de face et respectivement de profil d'un exemple de pièce diélectrique selon l'invention en forme générale de disque.  - Figures 16 and 17 are diagrams of face and respectively of an example of a dielectric piece according to the invention in general disc form.
Dans un procédé selon l'invention tel que représenté figure 1, dans une première étape 11, on choisit au moins une valeur souhaitée d'au moins une constante électromagnétique relative pour une pièce diélectrique à fabriquer, et au moins une fréquence f0 et/ou au moins une longueur d'onde λ0 d'un rayonnement électromagnétique auquel la pièce diélectrique doit être adaptée. In a method according to the invention as represented in FIG. 1, in a first step 11, at least one desired value of at least one relative electromagnetic constant is chosen for a dielectric part to be manufactured, and at least one frequency f 0 and / or or at least one wavelength λ 0 of electromagnetic radiation to which the dielectric piece is to be adapted.
On peut choisir une valeur souhaitée effective d'au moins une constante électromagnétique relative, cette valeur souhaitée effective étant la même en tout point de ladite pièce diélectrique selon l'invention.  It is possible to choose an effective desired value of at least one relative electromagnetic constant, this actual desired value being the same at any point of said dielectric part according to the invention.
En chaque point M (x, y, z) du volume de la pièce diélectrique au moins une valeur souhaitée de permittivité diélectrique relative εΓ (x, y, z) et/ou de perméabilité magnétique relative μΓ (x, y, z) peut être choisie propre à ce point. Un gradient de permittivité diélectrique relative sr (x, y, z) et/ou de perméabilité magnétique relative μΓ (x, y, z) peut ainsi être défini. At each point M (x, y, z) of the volume of the dielectric part at least one desired value of relative dielectric permittivity ε Γ (x, y, z) and / or relative magnetic permeability μ Γ (x, y, z) ) can be chosen clean at this point. A relative dielectric permittivity gradient s r (x, y, z) and / or relative magnetic permeability μ Γ (x, y, z) can thus be defined.
En outre la pièce diélectrique peut présenter une anisotropie pour au moins une constante électromagnétique relative. Ainsi, en chaque point M, au moins une valeur souhaitée d'au moins une constante électromagnétique relative peut être aussi dépendante d'une direction de propagation et/ou d'incidence d'un rayonnement électromagnétique, de sorte qu'au moins un vecteur £r (x, y, z), /ir (x, y, z) peut être défini pour au moins une constante électromagnétique relative en ce point M. Les valeurs des composantes de ce vecteur peuvent être constantes pour tous les points du volume de la pièce diélectrique, ou au contraire varier dans le volume de la pièce diélectrique en formant un gradient pour la constante électromagnétique relative correspondante. In addition, the dielectric piece may exhibit anisotropy for at least one relative electromagnetic constant. Thus, at each point M, at least one desired value of at least one relative electromagnetic constant may also be dependent on a direction of propagation and / or incidence of electromagnetic radiation, so that at least one vector R (x, y, z), / i r (x, y, z) can be defined for at least one relative electromagnetic constant at this point M. The values of the components of this vector can be constant for all points of the volume of the dielectric piece, or on the contrary vary in the volume of the dielectric piece by forming a gradient for the corresponding relative electromagnetic constant.
Ainsi on peut choisir un tenseur de répartition spatiale d'au moins une constante électromagnétique relative (un tenseur de permittivité diélectrique relative effective [sr] et/ou un tenseur de perméabilité magnétique relative effective [μΓ]) dans le volume de la pièce diélectrique. Thus one can choose a spatial distribution tensor of at least one relative electromagnetic constant (an effective relative dielectric permittivity tensor [s r ] and / or an effective relative magnetic permeability tensor [μ Γ ]) in the volume of the room dielectric.
En général, le rayonnement ou champ électromagnétique et/ou électrique et/ou magnétique auquel la pièce diélectrique doit être adaptée est hyperfréquence, c'est-à-dire présente une fréquence supérieure à 100 MHz.  In general, the electromagnetic and / or electrical and / or magnetic radiation or field to which the dielectric piece is to be adapted is microwave, that is to say has a frequency greater than 100 MHz.
Lors d'une deuxième étape 12, on choisit au moins un matériau diélectrique à l'état solide et au moins un matériau diélectrique à l'état fluide (gazeux et/ou liquide) constitutifs de la pièce diélectrique à fabriquer. Chaque matériau diélectrique présente une valeur connue sri, μή de la (des) constante(s) électromagnétique(s) relative(s), les valeurs connues sri, μή étant différentes pour les différents matériaux diélectriques et choisies de façon à pouvoir obtenir chaque valeur souhaitée -notamment chaque tenseur de répartition spatiale de ladite au moins une constante électromagnétique relative- par imbrication des différents matériaux diélectriques. In a second step 12, at least one dielectric material is selected in the solid state and at least one dielectric material in the fluid state (gaseous and / or liquid) constituting the dielectric part to be manufactured. Each dielectric material has a known value s ri , μή of the relative electromagnetic constant (s), the known values s ri , μή being different for the different dielectric materials and chosen so as to be able to obtain each desired value-especially each spatial distribution tensor of said at least one relative electromagnetic constant-by interleaving the different dielectric materials.
En particulier, pour chaque constante électromagnétique relative dont on veut contrôler la valeur effective en tout point de la pièce diélectrique, on choisit au moins un premier matériau diélectrique présentant une valeur connue de cette constante électromagnétique relative inférieure à chaque valeur souhaitée pour cette constante électromagnétique relative, et au moins un deuxième matériau diélectrique présentant une valeur connue de cette constante électromagnétique relative supérieure à chaque valeur souhaitée pour cette constante électromagnétique relative. Dans certains modes de réalisation avantageux, on choisit un matériau diélectrique à l'état fluide à titre de premier matériau diélectrique (c'est-à-dire de valeur connue inférieure à chaque valeur souhaitée), et un matériau diélectrique à l'état solide à titre de deuxième matériau diélectrique (c'est-à-dire de valeur connue supérieure à chaque valeur souhaitée). In particular, for each relative electromagnetic constant whose effective value is to be monitored at any point in the dielectric part, at least one first dielectric material having a known value of this relative electromagnetic constant less than each desired value for this relative electromagnetic constant, and at least one second dielectric material having a known value of this relative electromagnetic constant greater than each desired value for this relative electromagnetic constant. In certain advantageous embodiments, a dielectric material in the fluid state is chosen as the first dielectric material (that is to say of known value less than each desired value), and a dielectric material in the solid state. as the second dielectric material (that is to say of known value greater than each desired value).
Dans la plupart des situations, il est possible de choisir uniquement un et un seul matériau diélectrique à l'état solide, et un et un seul matériau diélectrique à l'état fluide, notamment à l'état gazeux, en particulier de l'air. Rien n'empêche cependant de choisir une pluralité de matériaux diélectriques à l'état solide et/ou une pluralité de matériaux diélectriques à l'état fluide, de natures similaires ou différentes, par exemple un matériau diélectrique à l'état gazeux et un matériau diélectrique à l'état liquide.  In most situations, it is possible to choose only one and only one dielectric material in the solid state, and one and only one dielectric material in the fluid state, in particular in the gaseous state, in particular air . However, nothing prevents the choice of a plurality of solid-state dielectric materials and / or a plurality of fluid-state dielectric materials of similar or different natures, for example a dielectric material in the gaseous state and a material dielectric in the liquid state.
Par ailleurs, chaque matériau diélectrique à l'état solide est choisi de façon à pouvoir être imprimé par impression tridimensionnelle selon un réseau solide tridimensionnel constitué de mailles dudit matériau diélectrique à l'état solide. Un tel réseau formé de mailles polyédriques et/ou polygonales (au sens sus- indiqué) imprimé par impression tridimensionnelle permet de contrôler très précisément et très finement la valeur effective d'au moins une -notamment de chaque- constante électromagnétique relative en tout point de la pièce diélectrique et dans toute direction.  Moreover, each solid state dielectric material is selected so that it can be printed by three-dimensional printing in a three-dimensional solid lattice made of mesh of said solid state dielectric material. Such a network formed of polyhedral and / or polygonal meshes (in the above-mentioned sense) printed by three-dimensional printing makes it possible to control very precisely and very finely the effective value of at least one of each relative electromagnetic constant at any point in time. the dielectric piece and in any direction.
En outre, avantageusement chaque matériau diélectrique à l'état solide est choisi de façon à pouvoir être imprimé par impression tridimensionnelle selon un réseau solide tridimensionnel ayant des mailles ouvertes dans au moins deux directions différentes non colinéaires, c'est-à-dire formant entre elles un angle non nul différent de 180°. De la sorte une circulation de fluide (en circuit ouvert ou fermé) peut être obtenue au sein de la pièce diélectrique. Dans certains modes de réalisation avantageux, l'un au moins desdits matériaux diélectriques à l'état solide est choisi dans le groupe formé des céramiques inorganiques (groupe des oxydes métalliques, des carbures, des borures, des nitrures, des fluorures, des siliciures, des titanates, des sulfures et de leurs mélanges), et des polymères synthétiques (notamment choisis dans le groupe des thermoplastiques (par exemple dans le groupe des polyfluorocarbones tels que le PTFE, des polyamides, du FEP (Perfluoro éthylène propylène), du PFA (perfluoroalkoxy), des polyoléfines tels que les polyéthylènes, du PPO ® (poly(oxyde de phénylène)), des résines hydrocarbure, des photopolymères), et de leurs mélanges. Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, l'un au moins desdits matériaux diélectriques à l'état fluide est de l'air atmosphérique. Furthermore, advantageously, each solid-state dielectric material is chosen so that it can be printed by three-dimensional printing in a three-dimensional solid network having open meshes in at least two different non-collinear directions, that is to say forming between they have a non-zero angle other than 180 °. In this way a fluid flow (in open or closed circuit) can be obtained within the dielectric part. In certain advantageous embodiments, at least one of said solid state dielectric materials is selected from the group consisting of inorganic ceramics (group of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides, silicides, titanates, sulphides and their mixtures), and synthetic polymers (in particular chosen from the group of thermoplastics (for example in the group of polyfluorocarbons such as PTFE, polyamides, FEP (perfluoroethylene propylene), PFA ( perfluoroalkoxy), polyolefins such as polyethylenes, PPO ® (polyphenylene oxide), hydrocarbon resins, photopolymers), and mixtures thereof, and advantageously and according to the invention, at least one said dielectric materials in the fluid state is atmospheric air.
Dans certains modes de réalisation, une pièce diélectrique selon l'invention peut être fabriquée de façon à présenter une enveloppe externe périphérique totalement hermétique renfermant chaque matériau diélectrique à l'état fluide qui reste incorporé au sein de la pièce diélectrique sans pouvoir s'en échapper. Ainsi, on peut emprisonner au moins une composition gazeuse et/ou liquide à l'intérieur d'une pièce diélectrique selon l'invention, au sein du réseau solide tridimensionnel formé par chaque matériau diélectrique à l'état solide. Une telle composition gazeuse et/ou liquide est par exemple choisie dans le groupe des fluides caloporteurs, des liquides conducteurs, des électrolytes, des cristaux liquides, des gaz atmosphériques, des gaz ionisés.  In some embodiments, a dielectric member according to the invention may be manufactured to have a completely hermetic peripheral outer envelope enclosing each dielectric material in a fluid state which remains embedded within the dielectric piece without being able to escape it. . Thus, it is possible to trap at least one gaseous and / or liquid composition inside a dielectric part according to the invention, within the three-dimensional solid network formed by each solid state dielectric material. Such a gaseous and / or liquid composition is for example selected from the group of heat transfer fluids, conductive liquids, electrolytes, liquid crystals, atmospheric gases and ionized gases.
Dans certains modes de réalisation, une pièce diélectrique selon l'invention peut être fabriquée de façon à présenter des ouvertures de passage périphériques pour au moins une composition gazeuse et/ou liquide pouvant circuler au moins pour partie à l'intérieur de la pièce diélectrique à travers le réseau solide tridimensionnel formé par chaque matériau diélectrique à l'état solide. En particulier, le réseau solide tridimensionnel peut être du type formant des mailles ouvertes à la périphérie de la pièce diélectrique, ce réseau solide tridimensionnel étant placé dans un volume de composition gazeuse et/ou liquide remplissant l'intérieur de ce réseau solide tridimensionnel. Par exemple, ledit volume de composition gazeuse et/ou liquide est l'environnement atmosphérique régnant autour de la pièce diélectrique, par exemple l'atmosphère terrestre ou le vide spatial. In some embodiments, a dielectric member according to the invention may be manufactured to have peripheral through-openings for at least one gaseous and / or liquid composition capable of circulating at least partially inside the dielectric piece to through the solid three-dimensional network formed by each dielectric material in the solid state. In particular, the three-dimensional solid network may be of the type forming open meshes at the periphery of the dielectric part, this three-dimensional solid network being placed in a gaseous and / or liquid composition volume filling the interior of this three-dimensional solid network. For example, said volume of gaseous and / or liquid composition is the atmospheric environment prevailing around the dielectric part, for example the terrestrial atmosphere or the space vacuum.
Dans certains modes de réalisation, au moins un matériau diélectrique à l'état fluide est une composition à l'état liquide, notamment choisie dans le groupe formé des compositions aqueuses, des compositions hydroalcooliques, des huiles, des solvants, et des cristaux liquides. Dans certains modes de réalisation, au moins un matériau diélectrique à l'état fluide est une composition à l'état gazeux, notamment choisie dans le groupe formé des gaz atmosphériques et des gaz ionisés (plasmas).  In some embodiments, at least one dielectric material in the fluid state is a composition in the liquid state, especially selected from the group consisting of aqueous compositions, hydroalcoholic compositions, oils, solvents, and liquid crystals. In some embodiments, at least one dielectric material in the fluid state is a composition in the gaseous state, in particular chosen from the group consisting of atmospheric gases and ionized gases (plasmas).
Dans une troisième étape 13, on détermine les caractéristiques de la structure d'imbrication des différents matériaux diélectriques pour pouvoir obtenir chaque valeur souhaitée d'au moins une constante électromagnétique relative, c'est-à-dire en particulier les proportions des différents matériaux diélectriques constitutifs de la pièce diélectrique à utiliser pour obtenir chaque valeur souhaitée d'au moins une constante électromagnétique relative. Pour ce faire, on peut utiliser en particulier une théorie connue en elle-même telle que la théorie des milieux effectifs hétérogènes, par exemple la théorie de Maxwell Garnett (cf. par exemple http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_medium_approximations), ou toute autre théorie éventuellement applicable au cas d'espèce.  In a third step 13, the characteristics of the nesting structure of the different dielectric materials are determined in order to obtain each desired value of at least one relative electromagnetic constant, that is to say in particular the proportions of the different dielectric materials. constituting the dielectric part to be used to obtain each desired value of at least one relative electromagnetic constant. To do this, one can use in particular a theory known in itself such as the theory of heterogeneous effective media, for example the theory of Maxwell Garnett (see for example http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_medium_approximations ), or any other theory that may be applicable to the case.
Lors de cette troisième étape 13, on détermine également une dimension maximale amax de chaque zone homogène de chaque matériau diélectrique dans toute direction de l'espace, selon la valeur de la longueur d'onde λ0 et/ou de la fréquence de valeur moyenne prédéterminée f0, During this third step 13, a maximum dimension a max of each homogeneous zone of each dielectric material in any direction of space is also determined, according to the value of the wavelength λ 0 and / or the value frequency. predetermined average f 0 ,
amax = α. λ0 = a. Cl (n.f0) a max = α. λ 0 = a. Cl (nf 0 )
où a est un nombre réel inférieur à 10 -notamment inférieur à 1, en particulier inférieur à 0,1-, n est l'indice d'un milieu dans lequel la pièce diélectrique est destinée à être utilisée, et C est la vitesse de la lumière dans le vide. En effet, cette dimension maximale amax permet en particulier une application suffisante de la théorie des milieux effectifs hétérogènes, de sorte que la pièce diélectrique présente effectivement des valeurs effectives d'au moins une constante électromagnétique correspondant à l'imbrication des différents matériaux diélectriques. Autrement dit, la pièce diélectrique est équivalente à un matériau homogène dans ses effets vis-à-vis d'un rayonnement électromagnétique. where a is a real number less than 10-especially less than 1, in particular less than 0.1-, n is the index of a medium in which the dielectric piece is intended to be used, and C is the speed of light in the void. Indeed, this maximum dimension a max allows in particular a sufficient application of the theory of heterogeneous effective media, so that the dielectric part actually has effective values of at least one electromagnetic constant corresponding to the interweaving of the different materials. dielectrics. In other words, the dielectric piece is equivalent to a homogeneous material in its effects vis-à-vis electromagnetic radiation.
En particulier, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention λ0 étant comprise entre 3 mm et 3 m, amax est comprise entre 50 μπι et 50 cm. In particular, in some embodiments, advantageously and according to the invention λ 0 being between 3 mm and 3 m, a max is between 50 μπι and 50 cm.
Lors de la quatrième étape 14, on choisit des caractéristiques mécaniques et/ou des caractéristiques thermiques et/ou des caractéristiques optiques supplémentaires souhaitées pour la pièce diélectrique à fabriquer, compte tenu néanmoins des propriétés mécaniques et/ou thermiques et/ou optiques des matériaux diélectriques précédemment sélectionnés.  During the fourth step 14, one chooses additional mechanical characteristics and / or thermal characteristics and / or optical characteristics desired for the dielectric part to be manufactured, taking into account nevertheless the mechanical and / or thermal and / or optical properties of the dielectric materials. previously selected.
Lors de la cinquième étape 15, on sélectionne une structure d'imbrication qui d'une part correspond aux proportions et à la dimension maximale amax préalablement déterminées, et, d'autre part, permet d'obtenir les caractéristiques mécaniques et/ou thermiques et/ou optiques préalablement choisies. En particulier, on sélectionne la géométrie et la topologie dudit réseau solide tridimensionnel. Cette sélection peut être effectuée à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur permettant de simuler lesdites caractéristiques mécaniques et/ou thermiques et/ou optiques. In the fifth step 15, a nesting structure is selected which on the one hand corresponds to the predetermined proportions and maximum dimension a m ax, and on the other hand makes it possible to obtain the mechanical characteristics and / or thermal and / or optical previously chosen. In particular, the geometry and the topology of said three-dimensional solid network are selected. This selection can be performed using computer-aided design software for simulating said mechanical and / or thermal and / or optical characteristics.
Par exemple, ledit réseau solide tridimensionnel est choisi dans le groupe formé des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques -notamment parallélépipédiques, en particulier cubiques- irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles tétraédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles tétraédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles tétraédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles tétraédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles octaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles octaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles octaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles octaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles hexaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles hexaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles dodécaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles dodécaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles dodécaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles dodécaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles icosaédriques régulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles icosaédriques régulières ayant certaines faces closes, des réseaux à mailles icosaédriques irrégulières à faces ouvertes, des réseaux à mailles icosaédriques irrégulières ayant certaines faces closes, de leurs variantes courbées et de leurs combinaisons. D'autres réseaux solides tridimensionnels peuvent être utilisés. For example, said three-dimensional solid network is chosen from the group consisting of hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-open-faced mesh networks, hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-regular mesh networks having certain closed faces, hexahedral-especially parallelepipedic, especially cubic-open-faced mesh networks, hexahedral-especially parallelepipedic, in particular cubic-irregular mesh networks having certain closed faces, open-face regular tetrahedral mesh networks, lattice-type networks; regular tetrahedral meshes with certain closed faces, open-face irregular tetrahedral meshes, irregular tetrahedral meshes with some closed faces, regular octahedral latticed lattices are open, networks with regular octahedral meshes having some closed faces, Open-faced irregular octahedral lattice lattices, irregular-faced octahedral lattices with closed faces, regular open-face hexaedric lattice lattices, regular hexaedric lattice lattices with closed faces, irregular hexaedric lattice lattices open, irregular hexaedric mesh networks with certain closed faces, regular open-face dodecahedral mesh networks, regular dodecahedral mesh networks with some closed faces, open-face irregular dodecahedral mesh networks, irregular dodecahedral mesh lattices having some closed faces, regular open-faced icosahedral mesh networks, regular icosahedral mesh networks with some closed faces, open icosahedral mesh networks with open faces These are irregular icosahedral mesh networks with some closed faces, curved variants and combinations. Other three-dimensional solid networks can be used.
Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, le réseau solide tridimensionnel comprend au moins une maille ouverte dans au moins trois directions différentes -notamment trois directions orthogonales entre elles-. En particulier, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, chaque maille ouverte dudit réseau solide tridimensionnel est ouverte dans au moins trois directions différentes -notamment trois directions orthogonales entre elles-. De la sorte au moins un fluide peut circuler dans ces trois directions à travers et/ou au sein de la pièce.  Moreover, in certain embodiments, the three-dimensional solid network comprises at least one open mesh in at least three different directions-in particular three directions orthogonal to each other. In particular, in certain embodiments, advantageously and according to the invention, each open mesh of said three-dimensional solid network is open in at least three different directions-in particular three directions orthogonal to each other. In this way at least one fluid can flow in these three directions through and / or within the room.
Lors de la sixième étape 16, on fabrique par impression tridimensionnelle la pièce diélectrique ainsi déterminée. Pour ce faire, toute technologie d'impression tridimensionnelle peut être envisagée, selon la nature des matériaux diélectriques sélectionnés et le 10 réseau solide tridimensionnel. Par exemple on peut utiliser une impression tridimensionnelle choisie dans le groupe (liste non limitative) formé de la fabrication additive (AM), de la fabrication additive en couches (ALM), de la fusion laser sélective (SLM), du frittage laser sélectif (SLS), du frittage sélectif à chaud (SHS), du modelage par dépôt fondu (FDM ou DIW), du modelage à jets multiples (MJM), de la stéréolithographie (SLA), par fabrication d'objets laminés (LOM) et de l'imagerie par transfert de film (FTI). In the sixth step 16, the dielectric piece thus determined is produced by three-dimensional printing. To do this, any three-dimensional printing technology may be considered, depending on the nature of the selected dielectric materials and the three-dimensional solid network. For example, it is possible to use a three-dimensional printing chosen from the group (non-limiting list) formed by additive manufacturing (AM), additive layered manufacturing (ALM), selective laser melting (SLM), selective laser sintering ( SLS), hot-selective sintering (SHS), melt-deposition modeling (FDM or DIW), multi-jet modeling (MJM), stereolithography (SLA), laminated object manufacturing (LOM) and film transfer imaging (FTI).
Lors d'une septième étape 17 optionnelle, il est possible d'incorporer au moins un matériau diélectrique à l'état fluide au sein du réseau solide tridimensionnel, par exemple par aspiration ou injection sous pression. Il est également possible, selon les applications, de refermer hermétiquement tout ou partie de la périphérie de la pièce diélectrique par une enveloppe hermétique, par exemple par un revêtement d'une composition durcissable hermétique appliquée en périphérie du réseau solide tridimensionnel, notamment par trempage ou dépôt surfacique, faisant ensuite l'objet d'une étape de durcissement.  During an optional seventh step 17, it is possible to incorporate at least one dielectric material in the fluid state within the three-dimensional solid network, for example by suction or injection under pressure. It is also possible, depending on the application, to hermetically close all or part of the periphery of the dielectric part by a hermetic envelope, for example by a coating of a hermetic curable composition applied at the periphery of the three-dimensional solid network, in particular by dipping or surface deposit, then subject to a hardening step.
La figure 2 est un exemple de maille 20 élémentaire hexaédrique pouvant être utilisée pour former un réseau solide tridimensionnel uniforme par répétition de cette maille 20 élémentaire formée d'un matériau diélectrique solide. La maille 20 élémentaire est, dans l'exemple, un parallélépipède dont les six faces présentent des ouvertures rectangulaires, les faces opposées ayant des ouvertures de dimensions identiques et les faces adjacentes ayant des ouvertures dont les dimensions le long des arêtes communes sont également identiques. Cette maille 20 élémentaire parallélépipédique présente une hauteur al, une longueur a2 et une largeur a3. L'ouverture des faces 21 verticales longitudinales présente une hauteur bl et une longueur b2. L'ouverture des faces 22 verticales latérales présente une largeur b3 et une hauteur b4. L'ouverture des faces 23 horizontales longitudinales présente une largeur b5 et une longueur b6. Dans l'exemple représenté, b4 = bl, b5 = b3, et b6 = b2. Rien n'empêche cependant de prévoir des ouvertures de dimensions différentes entre les faces adjacentes, c'est-à-dire b4≠ bl et/ou b5≠ b3 et/ou b6≠ b2.  FIG. 2 is an example of a hexahedral elemental mesh that can be used to form a uniform three-dimensional solid network by repeating this elemental mesh formed of a solid dielectric material. The elementary mesh 20 is, in the example, a parallelepiped whose six faces have rectangular openings, the opposite faces having openings of identical dimensions and the adjacent faces having openings whose dimensions along the common edges are also identical. This parallelepipedal elemental mesh 20 has a height al, a length a2 and a width a3. The opening of longitudinal vertical faces 21 has a height bl and a length b2. The opening of the lateral vertical faces 22 has a width b3 and a height b4. The opening of the longitudinal longitudinal faces 23 has a width b5 and a length b6. In the example shown, b4 = b1, b5 = b3, and b6 = b2. However, nothing prevents the provision of openings of different sizes between the adjacent faces, that is to say, b4 ≠ bl and / or b5 ≠ b3 and / or b6 ≠ b2.
La figure 11 est un exemple de réseau solide tridimensionnel pouvant être obtenue à partir de cette maille élémentaire parallélépipédique qui, dans l'exemple, est cubique, al = a2 = a3 = a et bl = b2 = b3 = b4 = b5 = b6 = b. La figure 12 est un autre exemple de réseau solide tridimensionnel, qui diffère du précédent par le fait que la maille élémentaire est décalée de a/2 entre deux plans adjacents XY de mailles du réseau. Les figures 13 à 15 sont d'autres exemples de réseau solide tridimensionnel correspondant à la maille 20 élémentaire de la figure 2 avec des valeurs différentes de al, a2, a3 et de b4 = bl, b5 = b3, et b6 = b2. FIG. 11 is an example of a three-dimensional solid lattice that can be obtained from this parallelepipedal elementary mesh which, in the example, is cubic, where al = a2 = a3 = a and bl = b2 = b3 = b4 = b5 = b6 = b. FIG. 12 is another example of a three-dimensional solid network, which differs from the previous one in that the elementary cell is shifted by a / 2 between two adjacent XY planes of mesh of the network. Figures 13 to 15 are other examples of three-dimensional solid lattice corresponding to the elementary mesh of Figure 2 with different values of al, a2, a3 and b4 = bl, b5 = b3, and b6 = b2.
La figure 3 représente un autre exemple de maille 30 élémentaire hexaédrique (cubique) à angles 34 tronqués. La figure 4 représente un autre exemple de maille 40 élémentaire similaire à la figure 3 inscrite dans un cube mais dans lequel les faces du cube présentent des arêtes 45 médianes croisées en leur milieu. La figure 5 représente un autre exemple de maille 50 élémentaire inscrite dans un cube dont les faces présentent des arêtes 55 médianes croisées en leur milieu et des angles 54 tronqués jusqu'aux milieux des arêtes principales des faces du cube circonscrit à la maille 50, ces angles 54 tronqués étant formés de parois pleines. La figure 6 représente un autre exemple de maille 60 élémentaire inscrite dans un cube dont les faces présentent deux arêtes 66, 67 circulaires concentriques reliées par quatre arêtes 65 médianes formant des rayons.  Figure 3 shows another example of hexahedral (cubic) elementary mesh with truncated angles. FIG. 4 represents another example of elementary mesh 40 similar to FIG. 3 inscribed in a cube but in which the faces of the cube have median ridges crossed at their center. FIG. 5 represents another example of elementary mesh 50 inscribed in a cube whose faces have median edges intersecting at their center and angles 54 truncated to the midpoints of the principal edges of the faces of the cube circumscribed at the mesh 50, these angled corners 54 being formed of solid walls. FIG. 6 represents another example of elementary mesh 60 inscribed in a cube whose faces have two concentric circular edges 66, 67 connected by four median edges 65 forming rays.
La figure 7 représente une maille 70 élémentaire tétraédrique. La figure 8 représente une maille 80 élémentaire octaédrique. La figure 9 représente une maille 90 élémentaire dodécaédrique. La figure 10 représente une maille 100 élémentaire icosaédrique. Ces différentes mailles élémentaires peuvent être utilisées pour générer des réseaux solides tridimensionnels, avec certaines de leurs faces éventuellement pleines, avec des ouvertures de dimensions qui peuvent être variables ou identiques, avec des angles qui peuvent être tronqués ou non...  Figure 7 shows a tetrahedral elemental mesh 70. Figure 8 shows an octahedral elemental mesh 80. Figure 9 shows a dodecahedral elemental mesh 90. Figure 10 shows an icosahedral elemental mesh 100. These various elementary meshes can be used to generate three-dimensional solid networks, with some of their possibly solid faces, with openings of dimensions that can be variable or identical, with angles that can be truncated or not.
Ces différentes variantes géométriques et topologiques permettent de faire varier les caractéristiques mécaniques et/ou thermiques et/ou optiques et/ou diélectriques et/ou magnétiques de la pièce diélectrique ainsi obtenue. Les structures d'imbrication ainsi formées peuvent être fabriquées par impression tridimensionnelle.  These different geometrical and topological variants make it possible to vary the mechanical and / or thermal and / or optical and / or dielectric and / or magnetic characteristics of the dielectric piece thus obtained. The nesting structures thus formed can be manufactured by three-dimensional printing.
Les pièces diélectriques obtenues sont formées d'un réseau solide tridimensionnel dont les mailles élémentaires présentent des faces ouvertes selon au moins deux directions distinctes non colinéaires, ce qui permet notamment une circulation de fluide à l'intérieur de la pièce diélectrique.  The dielectric parts obtained are formed of a three-dimensional solid network whose elementary meshes have open faces in at least two distinct non-collinear directions, which notably allows a flow of fluid inside the dielectric part.
Les figures 16 et 17 représentent un exemple de pièce diélectrique selon l'invention en forme générale de disque formé d'un réseau du type de celui représenté figure 13, la direction X de la figure 13 étant orthogonale à la face principale 110 du disque, le disque comprenant trois couches 111 de mailles identiques à faces rectangulaires ouvertes, et donc quatre étages 112 de faces rectangulaires orientées dans les directions Y, Z de la figure 13. La pièce comprend au niveau de chaque étage 112 de faces orientées dans les directions Y, Z, une arête 113 circulaire périphérique à laquelle les arêtes des mailles périphériques sont reliées. FIGS. 16 and 17 show an example of a dielectric part according to the invention in the general form of a disk formed of a network of type of that shown in FIG. 13, the direction X of FIG. 13 being orthogonal to the main face 110 of the disc, the disc comprising three layers 111 of identical meshes with open rectangular faces, and therefore four stages 112 of rectangular faces oriented in the directions Y, Z of Figure 13. The part comprises at each stage 112 of faces oriented in the Y, Z directions, a peripheral circular edge 113 to which the edges of the peripheral meshes are connected.
En variante non représentée, il est possible de former au sein d'une telle pièce diélectrique un ou plusieurs circuits renfermant un ou plusieurs fluides diélectriques, en obturant certaines des faces des mailles du réseau. On peut en particulier former un circuit ouvert débouchant à la périphérie de la pièce diélectrique et/ou sur l'une de ses faces principales pour former un ou plusieurs ports d'entrée et/ou un ou plusieurs ports de sortie. On peut en particulier également former plusieurs circuits indépendants isolés les uns des autres.  In variant not shown, it is possible to form within such a dielectric part one or more circuits containing one or more dielectric fluids, closing off some of the mesh faces of the network. In particular, it is possible to form an open circuit opening at the periphery of the dielectric piece and / or on one of its main faces to form one or more input ports and / or one or more output ports. In particular, it is also possible to form several independent circuits isolated from one another.
EXEMPLES :  EXAMPLES
On évalue les constantes électromagnétiques effectives de réseaux de mailles de pièces diélectriques selon l'invention, par la méthode décrite dans la publication "Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials", D. R. Smith et al, Phys. Rev. E 71, 036617, 2005.  The effective electromagnetic constants of mesh networks of dielectric parts according to the invention are evaluated by the method described in the publication "Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials", D. R. Smith et al., Phys. Rev. E 71, 036617, 2005.
La fréquence de travail f0 est égale à 4GHz. The working frequency f 0 is equal to 4GHz.
Le tableau 1 suivant donne les résultats obtenus pour les réseaux des figures 11 et 13 à structure de maille parallélépipédique à face ouverte, avec une céramique (alumine) ayant une permittivité relative εΓ =10,6 et une perméabilité relative μΓ = 1 à titre de matériau diélectrique solide, et l'air εΓ =1, μΓ = 1, à titre de matériau diélectrique fluide. The following table 1 gives the results obtained for the networks of FIGS. 11 and 13 with open face parallelepiped mesh structure, with a ceramic (alumina) having a relative permittivity ε Γ = 10.6 and a relative permeability μ Γ = 1 to as a solid dielectric material, and the air ε Γ = 1, μ Γ = 1, as fluid dielectric material.
Tableau 1  Table 1
Comme on le voit, dans l'exemple de la figure 11, on obtient des valeurs de constante électromagnétique effective qui sont les mêmes dans toutes les directions, alors que la structure du réseau choisi n'est pas isotrope et permet notamment de faire varier les caractéristiques mécaniques et/ou thermiques de la pièce diélectrique selon l'invention dans les différentes directions de l'espace.  As can be seen, in the example of FIG. 11, effective electromagnetic constant values are obtained which are the same in all directions, whereas the structure of the chosen network is not isotropic and makes it possible in particular to vary the mechanical and / or thermal characteristics of the dielectric part according to the invention in the different directions of space.
Dans l'exemple de la figure 13, on voit qu'il est possible d'obtenir des valeurs différentes de la permittivité diélectrique dans les différentes directions de l'espace en choisissant une structure appropriée du réseau.  In the example of FIG. 13, it can be seen that it is possible to obtain different values of the dielectric permittivity in the different directions of space by choosing an appropriate structure of the network.
Un procédé de fabrication selon l'invention peut faire l'objet de très nombreuses variantes de réalisation. En particulier, il est possible d'utiliser plusieurs matériaux diélectriques à l'état solide imprimés simultanément, un premier matériau diélectrique formant un réseau solide tridimensionnel dont les mailles sont au moins partiellement remplies par un autre matériau diélectrique à l'état solide. Il est aussi possible d'utiliser uniquement des matériaux diélectriques à l'état solide imbriqués par impression tridimensionnelle, l'un au moins des matériaux diélectriques à l'état solide formant ledit réseau solide tridimensionnel présentant des mailles remplies par au moins un autre matériau diélectrique à l'état solide.  A manufacturing method according to the invention can be subject to many variants. In particular, it is possible to use a plurality of simultaneously printed solid-state dielectric materials, a first dielectric material forming a three-dimensional solid network whose meshes are at least partially filled with another dielectric material in the solid state. It is also possible to use only solid state dielectric materials imbricated by three-dimensional printing, at least one of the solid state dielectric materials forming said three-dimensional solid network having meshes filled with at least one other dielectric material in the solid state.
Une pièce diélectrique selon l'invention peut faire office d'émetteur et/ou de récepteur d'un champ électromagnétique et/ou électrique et/ou magnétique et peut également faire l'objet de très nombreuses variantes de réalisation et de diverses applications. Elle peut en particulier avantageusement être utilisée dans le domaine des hyperfréquences (fréquences supérieures à 100 MHz, notamment comprises entre 1 GHz et 10GHz), par exemple (liste non limitative) à titre de : - substrat (ce terme englobant aussi les substrats de recouvrement dits "superstrats") d'antenne, A dielectric part according to the invention can serve as a transmitter and / or receiver of an electromagnetic and / or electric and / or magnetic field and can also be the subject of many different embodiments and various applications. It can in particular advantageously be used in the field of microwaves (frequencies greater than 100 MHz, in particular between 1 GHz and 10 GHz), for example (non-limiting list) as: substrate (this term also encompasses the so-called "superstrate" covering substrates) of an antenna,
- lentille diélectrique,  - dielectric lens,
- radôme,  - radome,
- substrat ou isolant pour circuit électrique hyperfréquence, - substrate or insulator for microwave electrical circuit,
- résonateur diélectrique dans un filtre à résonateur diélectrique. dielectric resonator in a dielectric resonator filter.

Claims

REVENDICATIONS
1/ - Procédé de fabrication d'une pièce diélectrique dans lequel on réalise une imbrication de plusieurs matériaux diélectriques dont l'un au moins est à l'état solide, lesdits matériaux diélectriques ayant au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ de valeurs différentes, 1 / - A process for manufacturing a dielectric part in which a plurality of dielectric materials is imbricated, at least one of which is in the solid state, said dielectric materials having at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ of different values,
caractérisé en ce que : characterized in that
- on réalise ladite imbrication en choisissant :  said nesting is carried out by choosing:
o (15) une structure d'imbrication desdits matériaux diélectriques formée d'un réseau solide tridimensionnel constitué d'une répétition dans toutes les directions de l'espace de mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) de l'un au moins, à l'état solide, desdits matériaux diélectriques, et dans lequel chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à une valeur amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10, et λ0 est une longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique auquel la pièce diélectrique doit être adaptée, (15) a nesting structure of said dielectric materials formed of a three-dimensional solid network consisting of a repetition in all directions of the mesh space (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 , 100) of at least one solid state of said dielectric materials, and wherein each homogeneous area of one of said dielectric materials exhibits in any direction of space a maximum dimension of less than a value a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10, and λ 0 is a wavelength of electromagnetic radiation to which the dielectric piece is to be adapted,
o et (12) des matériaux diélectriques adaptés pour permettre une fabrication du réseau solide tridimensionnel par impression tridimensionnelle de chaque matériau diélectrique solide,  o and (12) dielectric materials adapted to allow manufacture of the three-dimensional solid network by three-dimensional printing of each solid dielectric material,
- on fabrique (16) la pièce diélectrique par impression tridimensionnelle du réseau solide tridimensionnel,  the dielectric part is produced (16) by three-dimensional printing of the three-dimensional solid network,
de sorte que la pièce diélectrique présente au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ. so that the dielectric part has at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ .
21 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on choisit au moins l'un des matériaux diélectriques à l'état fluide, et un réseau solide tridimensionnel ayant au moins une maille (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) ouverte dans au moins deux directions différentes formant entre elles un angle non nul différent de 180°.  21 - Process according to claim 1, characterized in that at least one of the dielectric materials in the fluid state is chosen, and a three-dimensional solid network having at least one mesh (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) open in at least two different directions forming between them a non-zero angle other than 180 °.
3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on choisit au moins l'un des matériaux diélectriques à l'état fluide, et un réseau solide tridimensionnel dont toutes les mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non périphériques sont ouvertes dans au moins deux directions différentes de l'espace formant entre elles un angle non nul différent de 180°. 3 / - Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that one chooses at least one of the dielectric materials in the fluid state, and a three-dimensional solid network of which all the meshes (20, 30, 40 , 50, 60, 70, 80, 90, 100) are open in at least two different directions of the space forming between them a non-zero angle other than 180 °.
4/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on choisit un réseau solide tridimensionnel dont toutes les mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non périphériques ont un même motif géométrique.  4 / - Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that one chooses a three-dimensional solid network whose all meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non-peripheral have the same geometric pattern.
5/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on choisit un réseau solide tridimensionnel dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques droites et des réseaux présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques courbées.  5 / - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that one chooses a three-dimensional solid network in the group formed of networks having meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 , 100) having arranged solid walls embedded in straight polyhedral faces and arrays having arranged solid walls embedded in curved polyhedral mesh faces.
6/ - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on choisit un réseau solide tridimensionnel dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) présentant des ouvertures dans chacune des faces de mailles polyédriques.  6 / - Method according to claim 5, characterized in that one chooses a three-dimensional solid network in the group formed of networks having meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) having openings in each of the polyhedral mesh faces.
Il - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on choisit un réseau solide tridimensionnel dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques et au moins une ouverture dans au moins deux faces distinctes des mailles polyédriques non périphériques, et en ce que chaque ouverture de chaque face d'une maille polyédrique du réseau solide tridimensionnel présente une aire supérieure à l'aire totale de la face qui l'incorpore.  II - Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a three-dimensional solid network is selected from the group consisting of networks having meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) having arranged solid walls included in polyhedral mesh faces and at least one aperture in at least two distinct faces of the non-peripheral polyhedral meshes, and in that each aperture of each face of a polyhedric mesh of the three-dimensional solid network present an area greater than the total area of the face that incorporates it.
8/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'à titre de matériaux diélectriques on choisit l'air et un matériau diélectrique solide susceptible d'être imprimé par impression tridimensionnelle selon ledit réseau solide tridimensionnel.  8 / - Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that as dielectric materials is chosen air and a solid dielectric material capable of being printed by three-dimensional printing said three-dimensional solid network.
91 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'un au moins desdits matériaux diélectriques à l'état solide est choisi dans le groupe formé des oxydes métalliques, des carbures, des borures, des nitrures, des fluorures, des siliciures, des titanates, des sulfures, des polymères synthétiques et de leurs mélanges. 91 - Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of said dielectric materials in the solid state is selected from the group consisting of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides, silicides, titanates, sulfides, synthetic polymers and mixtures thereof.
10/ - Pièce diélectrique comprenant une imbrication de plusieurs matériaux diélectriques dont l'un au moins est à l'état solide, et ayant au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ de valeurs différentes, caractérisée en ce que ladite imbrication est réalisée selon une structure d'imbrication desdits matériaux diélectriques formée d'un réseau solide tridimensionnel : 10 / - Dielectric part comprising an imbrication of several dielectric materials, at least one of which is in the solid state, and having at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ of different values, characterized in that said interleaving is performed according to a nesting structure of said dielectric materials formed of a three-dimensional solid network:
- constitué d'une répétition dans toutes les directions de l'espace de mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) de l'un au moins, à l'état solide, desdits matériaux diélectriques,  - consisting of a repetition in all directions of the mesh space (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) of at least one solid state of said materials dielectrics,
- dans lequel chaque zone homogène de l'un desdits matériaux diélectriques présente dans toute direction de l'espace une dimension maximale inférieure à une valeur amax = α. λ0, où a est un nombre réel inférieur à 10, et λ0 est une longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique auquel la pièce diélectrique est adaptée, in which each homogeneous zone of one of said dielectric materials has in any direction of space a maximum dimension less than a value a max = α. λ 0 , where a is a real number less than 10, and λ 0 is a wavelength of electromagnetic radiation to which the dielectric part is adapted,
- imprimé par impression tridimensionnelle,  - printed by three-dimensional printing,
de sorte qu'elle présente au moins un tenseur [εΓ], [μΓ] déterminé d'au moins une constante électromagnétique relative εΓ, μΓ. so that it has at least one determined tensor [ε Γ ], [μ Γ ] of at least one relative electromagnetic constant ε Γ , μ Γ .
11/ - Pièce selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'au moins l'un des matériaux diélectriques est à l'état fluide, et au moins une maille (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) dudit réseau solide tridimensionnel est ouverte dans au moins deux directions différentes formant entre elles un angle non nul différent de 180°.  11 / - Part according to claim 10, characterized in that at least one of the dielectric materials is in the fluid state, and at least one mesh (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 , 100) of said three-dimensional solid network is open in at least two different directions forming between them a non-zero angle other than 180 °.
12/ - Pièce selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce qu'au moins l'un des matériaux diélectriques est à l'état fluide, et toutes les mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non périphériques dudit réseau solide tridimensionnel sont ouvertes dans au moins deux directions différentes de l'espace formant entre elles un angle non nul différent de 180°. 13/ - Pièce selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que toutes les mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non périphériques dudit réseau solide tridimensionnel ont un même motif géométrique. 12 / - Part according to one of claims 10 or 11, characterized in that at least one of the dielectric materials is in the fluid state, and all the meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70 , 80, 90, 100) non-peripheral said three-dimensional solid network are open in at least two different directions of space forming between them a non-zero angle different from 180 °. 13 / - Part according to one of claims 10 to 12, characterized in that all meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) non-peripheral said solid three-dimensional network have the same pattern geometric.
14/ - Pièce selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce ledit réseau solide tridimensionnel est choisi dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques droites et des réseaux ayant des mailles présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques courbées.  14 / - Part according to one of claims 10 to 13, characterized in that said three-dimensional solid network is selected from the group consisting of networks having meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 ) having arranged solid walls included in straight polyhedral faces and arrays having mesh having solid walls arranged included in curved polyhedral mesh faces.
15/ - Pièce selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit réseau solide tridimensionnel est choisi dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) polyédriques présentant des ouvertures dans chacune de leurs faces.  15 / - Piece according to claim 14, characterized in that said three-dimensional solid network is selected from the group consisting of networks having polyhedral meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) having openings in each of their faces.
16/ - Pièce selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que ledit réseau solide tridimensionnel est choisi dans le groupe formé des réseaux ayant des mailles (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) présentant des parois solides agencées incluses dans des faces de mailles polyédriques et au moins une ouverture dans au moins deux faces distinctes des mailles polyédriques non périphériques, et en ce que chaque ouverture de chaque face d'une maille polyédrique du réseau solide tridimensionnel présente une aire supérieure à l'aire totale de la face qui l'incorpore.  16 / - Part according to one of claims 10 to 15, characterized in that said three-dimensional solid network is selected from the group formed of networks having meshes (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) having arranged solid walls included in polyhedral mesh faces and at least one aperture in at least two distinct faces of the non-peripheral polyhedral meshes, and in that each aperture of each face of a polyhedric mesh of the three-dimensional solid network present an area greater than the total area of the face that incorporates it.
17/ - Pièce selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisée en ce qu'elle comprend, à titre de matériaux diélectriques, de l'air et un matériau diélectrique solide imprimé par impression tridimensionnelle selon ledit réseau solide tridimensionnel.  17 / - Part according to one of claims 10 to 16, characterized in that it comprises, as dielectric materials, air and a solid dielectric material printed by three-dimensional printing according to said three-dimensional solid network.
18/ - Pièce selon l'une des revendications 10 à 17, caractérisée en ce que l'un au moins desdits matériaux diélectriques à l'état solide est choisi dans le groupe formé des oxydes métalliques, des carbures, des borures, des nitrures, des fluorures, des siliciures, des titanates, des sulfures, des polymères synthétiques et de leurs mélanges.  18 / - Part according to one of claims 10 to 17, characterized in that at least one of said solid state dielectric materials is selected from the group consisting of metal oxides, carbides, borides, nitrides, fluorides, silicides, titanates, sulfides, synthetic polymers and mixtures thereof.
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