Les chercheurs du MIT et Caltech ils ont créé un matériau de nano-ingénierie qui pourrait être plus résistant que le Kevlar et l'acier. Constitué de "tétrakaidecaèdres" de carbone interconnectés, le matériau a absorbé l'impact de projectiles microscopiques de façon spectaculaire.
L'étude, dirigée par Carlos Portela du MIT, visant à découvrir si les matériaux nanoarchitecturaux (c'est-à-dire conçus et fabriqués à l'échelle nanométrique) pourraient constituer une voie viable vers des boucliers anti-souffle ultra-résistants, des gilets pare-balles et d'autres surfaces de protection.
L'idée de matériaux à base de tétrakaidecaèdres n'est pas nouvelle. Ces figures polyèdres complexes (qui incluent 1.5 milliard de variations possibles) ont été proposées par Lord Kelvin au XNUMXème siècle comme la forme idéale pour remplir les espaces.
Les nanomatériaux surclassent le kevlar
Pour un principe similaire à celui exposé par Lord Kelvin, la densité que les tétrakaidecaèdres peuvent assumer même dans de petits espaces peut maximiser l'absorption des impacts. Même celles des projectiles (ou micro débris spatiaux). Pour le prouver, les chercheurs ont assemblé des blocs de matériaux à l'aide de techniques de nanolithographie. Ensuite, ils ont "tiré" des nano-balles à des vitesses supérieures à la vitesse du son.
Les structures denses de nanomatériaux ils ont très bien absorbé chaque impact (mieux que le kevlar, comme mentionné). Ils se sont déformés, mais ils ne se sont pas cassés.
Ce matériau peut absorber beaucoup d'énergie en raison de son mécanisme de compactage par choc à l'échelle nanométrique. La même quantité de masse de notre matériau serait beaucoup plus efficace pour arrêter une balle que la même quantité de masse de Kevlar.
Carlos Portela
Une solution trouvée en regardant les étoiles
Fait intéressant, les chercheurs ont mieux modélisé l'impact et les dommages en utilisant des méthodes généralement connues pour décrire les météores frappant la surface d'une planète.
Ceci n'est qu'un premier résultat de laboratoire - nous ne verrons pas de si tôt le kevlar remplacé dans les gilets blindé. Mais l'expérience montre le gigantesque potentiel de cette approche : si un moyen durable est trouvé pour produire ce matériau tétrakaidecaèdre à grande échelle, il fera la fortune de nombreuses industries (et de nombreux survivants).
