La dernière découverte dans le domaine de la nano-ingénierie vient désormais des ingénieurs de Caltech : il s'agit d'un nouveau matériau composé de nombreux micro-nœuds interconnectés. Grâce à ces petites structures, le matériau est beaucoup plus résistant et durable que la moyenne.
En fait, ce système permet au matériau d'absorber plus d'énergie et de se déformer sans subir de dommages, puis de reprendre sa forme d'origine. Des qualités qui pourraient déboucher sur de nouvelles applications cruciales en biomédecine et en aérospatiale.
Micro nœuds, maxi importance
Widianto P. Moestopo, Lawrence Livermore National Laboratory, est l'auteur principal d'un article sur les micro-nœuds publié dans Science Advances (je mets le lien ici).
L’idée d’étudier l’effet des nœuds sur les propriétés mécaniques des matériaux a été un tournant né pendant la période de confinement en 2020 : l’équipe de recherche de Moestopo avait déjà analysé différents types de micro-tissus, comme les treillis et les matériaux tissés. L’expérimentation nous a permis d’approfondir le rôle du frottement et de la dissipation d’énergie.
À quel point sont-ils résistants ?
Chacun de ces nœuds, obtenu avec une impression lithographique 3D HD, mesure environ 70 micromètres de hauteur et de largeur. Au lieu de cela, chaque fibre a un rayon d'environ 1,7 micromètre : un centième du rayon d'un cheveu humain.
Les matériaux de ce type démontrent une résistance à la traction beaucoup plus élevée que ceux sans nœuds mais structurellement identiques : en résumé, ils absorbent 92 % d'énergie en plus et nécessitent plus du double d'efforts pour se casser par rapport à leurs homologues sans nœuds.
Les prochaines étapes
Cette recherche ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de nanomatériaux, et dans un avenir proche, cela pourrait avoir un impact véritablement significatif dans des secteurs tels que la biomédecine et l’aérospatiale. Un jour, nous pourrions avoir des sutures et des câbles chirurgicaux ultra-résistants grâce à l’utilisation de ces nœuds minuscules mais puissants.
L'équipe de recherche vise à améliorer encore la méthode pour créer des matériaux de nœuds encore plus solides et plus complexes.
J'en fais un plus simple, avec un mouchoir, pour me rappeler de vous tenir au courant de ce domaine super intéressant.
