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Des composites à base de pois ont été élaborés par extrusion bi-vis co-rotative. Leurs caractéristiques morphologiques dépendent de la formulation et de l’énergie mécanique spécifique d’extrusion. Leurs propriétés mécaniques, déterminées à l’échelle macroscopique, varient en fonction de la fraction volumique des particules, de leurs caractéristiques morphologiques et de leurs propriétés mécaniques locales. Ces dernières ont été déterminées par des essais de nano-indentation, qui montrent que le module d’interphase varie, à teneur en eau constante, de 3 à 7 GPa.

En raison de la complexité du comportement mécanique de ces composites, et notamment du nombre de variables impliquées, nous avons déployé une approche de modélisation multi-échelle, basée sur la méthode des éléments finis (FEM), pour établir les lois constitutives des composites, en intégrant leur morphologie. À l'échelle microscopique, l'épaisseur et le module de l'interphase amidon-protéine sont prédits par la simulation du test de nano-indentation. L'essai de traction, à l'échelle macroscopique, peut alors être simulé, en intégrant la morphologie réelle et les paramètres de la loi constitutive, ainsi établie au cours des étapes précédentes. Cette loi constitutive a ensuite été validée par comparaison des résultats expérimentaux avec ceux issus de la modélisation.

L'intégration des lois constitutives des composites dans la modélisation FEM de la mécanique des solides alvéolaires fragiles permet de concevoir des aliments solides expansés, à base de légumineuses, à la texture désirée.