Des chercheurs créent une nouvelle classe de matériaux aux propriétés uniques

Une équipe de chercheurs américains a mis au point une nouvelle classe de matériaux étranges, à la fois solides, transparents et extrêmement extensibles.

Des propriétés impressionnantes

Ces « gels vitreux » sont constitués de longues chaînes de molécules (polymères) mélangées à un liquide ionique, ou sel liquide. L’une des versions les plus extrêmes du matériau est décrite comme un solide transparent qui peut supporter jusqu’à 400 fois la pression atmosphérique terrestre au niveau de la mer, et être aisément étiré jusqu’à 670 %.

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Cette élasticité hors normes provient du liquide ionique, ou sel liquide, qui s’insère entre les molécules et les « écarte », tandis que l’attraction électrostatique entre ses particules chargées et les polymères empêche ces derniers de se rompre.

En faisant varier le ratio liquide ionique/polymères, Michael Dickey, de l’université d’État de Caroline du Nord, et ses collègues on constaté qu’ils pouvaient facilement obtenir des matériaux extrêmement extensibles ou presque aussi durs que le verre.

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— TheSteamDigest (@TheSTEAMDigest) June 20, 2024

Selon les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, ces gels se révéleraient particulièrement précieux pour la fabrication de pinces robotiques souples ou l’impression 3D de matériaux déformables.

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Auto-cicatrisation

Comme ce « super-plastique », ils présentent également la particularité de s’auto-réparer : en cas de coupure ou de rupture, l’application d’une petite quantité de chaleur permet aux molécules de la zone concernée de se reconnecter.

« Une telle capacité en ferait des alternatives précieuses aux plastiques conventionnels dans différents cas, à condition de modifier la formule afin qu’ils ne se ramollissent qu’à des températures suffisamment élevées », commente Richard Hoogenboom, de l’université de Gand.