Dix fois plus durable que l’acier
Pendant des années, les scientifiques ont su que le carbone disposé d’une certaine manière peut être très durable. Un cas éloquent peut servir le graphène.
[note] Le graphène, qui a été jusqu’à présent le matériau le plus durable connu de l’humanité, est constitué d’une très fine couche d’atomes de carbone disposés en deux dimensions. [/note]
Mais voici un inconvénient: tout en étant noté pour la minceur et les propriétés électriques uniques, il est très difficile de créer quelque chose d’utile à partir de ce matériel. Les matériaux tridimensionnels ne s’intègrent pas dans le graphène.
Maintenant, une équipe de chercheurs du MIT au Massachusetts Institute of Technology a découvert que la fusion de petits flocons de graphène dans une structure en forme de maillage permet non seulement de maintenir la résistance du matériau, mais aussi de le rendre poreux.
Basés sur des expériences sur des modèles imprimés en 3D, les chercheurs ont déterminé que ce nouveau matériau, avec sa géométrie distinctive, est plus puissant que le graphène, ce qui le rend dix fois plus résistant que l’acier, avec seulement 5% de sa densité.
La découverte d’un matériau extrêmement durable et extrêmement léger aura de nombreuses applications.
Comme le rapporte le MIT:
« Les nouveaux résultats montrent que l’aspect crucial des nouvelles formes 3D a plus à voir avec la configuration géométrique inhabituelle qu’avec le matériau lui-même, suggérant que des matériaux légers et durables similaires peuvent être fabriqués à partir d’une plus grande variété de matériaux, en créant des caractéristiques géométriques similaires. »
«Vous pouvez utiliser le graphène lui-même ou utiliser la géométrie que nous avons découverte sur d’autres matériaux tels que les polymères et les métaux», explique Markus Buehler, directeur du département de génie civil et de l’environnement du MIT et professeur à McAfee.
« Vous pouvez remplacer le matériel avec n’importe quoi. La géométrie est le facteur déterminant. C’est quelque chose qui a le potentiel d’être transféré à beaucoup de choses. »
Les projets structurels à grande échelle, tels que les ponts, peuvent adopter cette géométrie pour assurer que la structure est solide et robuste.
La construction peut s’avérer être beaucoup moins légère, en raison du fait que le matériel utilisé peut être beaucoup plus léger.
En raison de sa nature poreuse, il peut également être utilisé dans les systèmes de filtration.
Cette recherche », explique Hujian Gao, professeur d’ingénierie à l’Université Brown, qui n’était pas impliqué dans cet article,« montre une direction prometteuse pour combiner la force des matériaux 2D et la puissance de la conception de son architecture ».