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Une équipe de scientifiques chinois a créé un nouvel adhésif surpuissant qui conserve son efficacité à des températures extrêmes, du point d’ébullition de l’azote à la chaleur étouffante d’un four.
Un matériau adhésif surpuissant
Présenté dans la revue Angewandte Chemie, ce nouvel adhésif est de type « supramoléculaire » : il est composé d’éléments spécialement conçus pour s’auto-assembler en liaisons solides durant la phase de durcissement. Dans ce cas, il s’agit d’une molécule en forme d’anneau appelée éther couronne, qui va s’enrouler autour d’une petite protéine produite par les bactéries.
Lorsque ces composants sont combinés et que le mélange est chauffé, la couronne se fixe fermement à la surface de la protéine, renforçant le lien grâce à plusieurs interactions moléculaires, notamment leurs charges opposées. L’équipe a décrit ce phénomène comme une « soudure moléculaire », créant une structure emboîtée incroyablement robuste, et un adhésif incroyablement puissant.
Utilisé pour coller deux plaques d’acier ensemble, celui-ci a résisté à une force de cisaillement maximale de 22 mégapascals, dans une gamme de températures allant de -196 °C à 200 °C. L’adhésif a également permis de fixer efficacement d’autres matériaux et a même fonctionné sous l’eau.
Des propriétés exceptionnelles
L’équipe attribue les performances exceptionnelles de l’adhésif en partie à ces fortes interactions supramoléculaires. La liaison étroite chasse l’eau de la protéine, ce qui signifie que lorsque la température baisse, aucun cristal de glace ne peut se former et fracturer le matériau, comme c’est souvent le cas avec d’autres colles. Cela pourrait également expliquer pourquoi il fonctionne également bien sous l’eau.
En prime, ces composants imbriqués peuvent être séparés à la demande et recyclés, avec un nouvel adhésif présentant fondamentalement la même résistance.
Selon les chercheurs, il s’avérerait particulièrement adapté aux objets et dispositifs soumis à de fortes variations de température pendant leur utilisation, comme les vaisseaux spatiaux.