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. Fabriqué à partir de « tétrakaidecaèdres » de carbone interconnectés, le matériau a absorbé l’impact des projectiles microscopiques de manière 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 des matériaux à base de tétrakaidécaèdres n'est pas nouvelle. Ces figures polyédriques complexes (qui incluent 1.5 milliard de variations possibles) ont été proposées par Lord Kelvin au XIXe siècle comme forme idéale pour remplir les espaces.
Les nanomatériaux surclassent le kevlar
Par un principe similaire à celui exposé par Lord Kelvin, la densité que les tétrakaidecaèdres peuvent prendre même dans de petits espaces peut maximiser l'absorption des impacts. Même celles des balles (ou des micro-débris spatiaux). Pour prouver cette thèse, les chercheurs ont assemblé des blocs de matériaux grâce à des techniques de nanolithographie. Ensuite, ils lui ont « tiré » des nano-projectiles 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
Il est intéressant de noter que 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. Cependant, l’expérience montre le gigantesque potentiel de cette approche : si un moyen durable de produire ce matériau tétrakaidécaèdre à grande échelle est trouvé, il fera la fortune de nombreuses industries (et de nombreux survivants).
