Ce nouveau matériau innovant présente une combinaison de propriétés uniques

Une équipe de chercheurs suisses a mis au point un matériau à la fois fin, rigide et capable d’absorber efficacement les vibrations, qui pourrait trouver des applications dans de nombreux domaines.

Le meilleur des deux mondes

La construction d’une structure à la fois robuste et capable d’absorber les vibrations et bruits gênants implique généralement l’association d’éléments rigides et porteurs et d’autres plus « mous » et épais, ce qui a pour effet d’augmenter son poids, son volume et son coût. Afin de surmonter ce problème, des chercheurs de l’ETH Zurich ont développé un matériau composite combinant ces précieuses propriétés.

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Présenté dans la revue Composites Part B : Engineering, celui-ci se compose de minuscules couches superposées de matériau rigide et d’autres encore plus fines d’un polymère élastique. Les premiers prototypes obtenus sont constitués de plaques de verre de 0,2 à 0,3 mm d’épaisseur séparées par des couches de silicone PDMS (polydiméthylsiloxane) de quelques centaines de nanomètres d’épaisseur seulement.

Selon Ioanna Tsimouri, auteure principale de la nouvelle étude, un tel ratio était crucial. « Lorsque la couche de polymère était trop fine, l’effet d’absorption était très faible », explique la chercheuse. « Quand elle était trop épaisse, le matériau n’était pas suffisamment rigide. »

Des performances plutôt impressionnantes

Des échantillons du matériau ont résisté à des tests standard de résistance à la flexion en trois points, et présentaient d’excellentes performances en matière d’amortissement/atténuation des vibrations jusqu’à une température de -125 ºC.

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Dans la vidéo visible un peu plus haut, on peut voir des fines plaques de verre conventionnel et du matériau être lâchées d’une hauteur de 25 cm. Alors que la première rebondit et produit un son caractéristique, ces effets sont quasiment imperceptibles pour le second.

L’équipe helvète estime que différentes versions du matériau pourraient être utilisées pour fabriquer des fenêtres, des boîtiers de machines, des pièces automobiles ou des composants aérospatiaux. L’actuelle, à base de verre, présente l’avantage de pouvoir être entièrement recyclée.