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Découverte d’un nouveau matériau quasiment indestructible
Vincent Orellana-Pepin
13 juillet 2021
Technologies
2 minutes à lire
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Les applications pour un nouveau matériau nanoarchitecturé plus résistant que l’aluminium, l’acier et le kevlar sont innombrables, avancent des ingénieurs.
Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), du California Institute of Technology et de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont travaillé de concert sur un projet de recherche qui vient d’être publié dans la revue Nature Materials.
Les trouvailles des chercheurs indiquent la possibilité d’utiliser des structures nanométriques précises afin de produire un matériau plus fort que l’acier et le kevlar. Une fois produit à grande échelle, il pourrait être utilisé pour produire des armures protectrices légères et ultrarésistantes de toutes sortes.
En le bombardant de microparticules voyageant à des vitesses supersoniques, les ingénieurs ont démontré que malgré sa largeur similaire à celle d’un cheveu, le matériau en question ne pouvait pas être pénétré par les projectiles.
Comparativement à l’aluminium, le kevlar et l’acier, ce matériau absorbe mieux les impacts. « Une certaine masse de notre nouveau matériau arrêterait beaucoup plus facilement un projectile à haute vitesse que la même masse de kevlar », affirme l’assistant-professeur de génie mécanique du MIT, Carlos Portela.
Le nouveau matériau est à base de carbone, normalement assez fragile, mais en lui donnant une nanoarchitecture en structure complexe tridimensionnelle, les chercheurs lui apportent également la capacité de se déformer rapidement sans être détruit.
« Nous avons démontré que le mécanisme de compactage de la structure nanométrique du matériau lui permet d'absorber énormément d’énergie comparativement à un matériau dense, mais dont la structure n’a pas été nanoarchitecturée », mentionne M. Portela.
L’équipe de chercheurs est confiante de pouvoir utiliser des structures nanométriques similaires pour créer des matériaux aussi résistants avec d'autres éléments que le carbone.
« Il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons des matériaux nanoarchitecturés. Mais les recherches que nous effectuons ouvrent la porte à des applications variées de ce type de matériels », déclare Carlos Portela.
Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), du California Institute of Technology et de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont travaillé de concert sur un projet de recherche qui vient d’être publié dans la revue Nature Materials.
Les trouvailles des chercheurs indiquent la possibilité d’utiliser des structures nanométriques précises afin de produire un matériau plus fort que l’acier et le kevlar. Une fois produit à grande échelle, il pourrait être utilisé pour produire des armures protectrices légères et ultrarésistantes de toutes sortes.
En le bombardant de microparticules voyageant à des vitesses supersoniques, les ingénieurs ont démontré que malgré sa largeur similaire à celle d’un cheveu, le matériau en question ne pouvait pas être pénétré par les projectiles.
Comparativement à l’aluminium, le kevlar et l’acier, ce matériau absorbe mieux les impacts. « Une certaine masse de notre nouveau matériau arrêterait beaucoup plus facilement un projectile à haute vitesse que la même masse de kevlar », affirme l’assistant-professeur de génie mécanique du MIT, Carlos Portela.
Structure complexe tridimensionnelle
Le nouveau matériau est à base de carbone, normalement assez fragile, mais en lui donnant une nanoarchitecture en structure complexe tridimensionnelle, les chercheurs lui apportent également la capacité de se déformer rapidement sans être détruit.
« Nous avons démontré que le mécanisme de compactage de la structure nanométrique du matériau lui permet d'absorber énormément d’énergie comparativement à un matériau dense, mais dont la structure n’a pas été nanoarchitecturée », mentionne M. Portela.
L’équipe de chercheurs est confiante de pouvoir utiliser des structures nanométriques similaires pour créer des matériaux aussi résistants avec d'autres éléments que le carbone.
« Il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons des matériaux nanoarchitecturés. Mais les recherches que nous effectuons ouvrent la porte à des applications variées de ce type de matériels », déclare Carlos Portela.
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