Un élastique cassé

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Un élastique cassé

Message par hyu le Sam 23 Fév - 11:20

Un élastique cassé qui se répare tout seul







Le
matériau élastique, mis au point par le laboratoire, est d'abord coupé
(à gauche). Les deux morceaux sont remis en contact et la lanière
retrouve son état initial. Elle peut ensuite être étirée sans qu'elle
ne recasse.




La
nouvelle matière mise au point par le laboratoire fondé par
Pierre-Gilles de Gennes devrait ouvrir la voie à la fabrication de
produits «autocicatrisants».





«Un
caoutchouc de synthèse recyclable peut paraître un matériau banal. Mais
si, après avoir été cassé, ce même matériau peut se ressouder tout seul
à plusieurs reprises, sans la moindre colle et à température ambiante,
c'est une tout autre affaire», soulignent Justin Maynar et Tazuko Aida,
de l'université de Tokyo (Japon), en présentant la dernière invention
du laboratoire Matière molle et chimie (CNRS/École supérieure de
physique et de chimie industrielles de Paris, ESPCI). Un laboratoire
créé par Pierre-Gilles de Gennes, Prix Nobel de physique 1991. L'étude
est publiée aujourd'hui dans la revue Nature.

Pour une fois, les
scientifiques ne sont pas les seuls à pouvoir mesurer les avancées de
la recherche. Les photos montrant les propriétés du nouveau matériau
ont, en effet, de quoi étonner. On croirait un tour de magie. Dans un
premier temps, la lanière élastique est coupée volontairement. Aussitôt
après, les deux morceaux sont remis en contact et la lanière retrouve
peu à peu son état initial. On peut l'étirer sans qu'elle se recasse à
l'endroit où elle avait été coupée. Le tour est joué.

«Un tour
de force», précise tout de même Ludwik Leibler, un chercheur d'origine
polonaise qui dirige le laboratoire de l'ESPCI. Il a fallu en effet
tester de très nombreux mélanges avant de parvenir à fabriquer ce
matériau, composé en grande partie d'huiles végétales.

Molécules d'acides gras



L'avancée
majeure tient d'ailleurs à la composition chimique du matériau. À la
différence du caoutchouc qui est constitué de longues chaînes de
grosses molécules reliées entre elles par des liaisons fortes, le
nouvel élastique contient une myriade de petites molécules d'acides
gras. Ce sont elles qui sont actives dans l'autocicatrisation. «Il y a
deux sortes de molécules à l'intérieur du produit. Certaines ont deux
«mains», d'autres trois, mais toutes se donnent les mains. Quand on
coupe l'élastique, en fait, on ouvre les mains, explique Ludwik
Leibler, en essayant de trouver des images parlantes. Ensuite, si on
rapproche les deux morceaux de l'élastique, un grand nombre de mains
ouvertes cherchent à s'associer.» C'est ainsi que le réseau de petites
molécules se reconstitue. Les liaisons hydrogènes synthétisées dans le
nouveau matériau se révèlent très efficaces. Les expériences ont montré
que la cicatrisation peut s'effectuer encore plusieurs heures après la
coupure ou la cassure.

Les recherches du laboratoire parisien
appartiennent à ce qu'on appelle la «chimie supramoléculaire». Cette
dernière vise à construire des édifices nouveaux de petites molécules.
L'originalité de la démarche de l'équipe de Ludwik Leibler, c'est de
vouloir la rendre «simple et versatile». «Le pari était présomptueux,
mais ça a marché», se réjouit le chercheur qui travaille sur d'autres
matériaux et d'autres propriétés.

La volonté délibérée
d'utiliser des matières naturelles courantes et renouvelables, ainsi
que de travailler à grande échelle, s'est concrétisée en 2004 par un
accord de coopération avec Arkema, la firme créée à partir des
activités de chimie de Total. Le partenariat public-privé s'est révélé
fructueux, comme le reconnaissent les deux acteurs. Manuel Hidalgo,
spécialiste des polymères chez Arkema et basé à Lyon, fait de fréquents
déplacements au laboratoire parisien. Arkema envisage, grâce à la
chimie supramoléculaire, la fabrication de «toutes sortes d'articles
qui après s'être cassés ou fissurés, pourraient être réutilisés grâce à
l'autocicatrisation». On parle de joints d'étanchéité dans un mur, de
sparadraps, de vêtements dont les trous pourraient se refermer
eux-mêmes ou de pièces de moteur.

Le nouveau matériau présente
la particularité de fondre dans l'eau chauffée à 100 °C. Comme il se
reconstitue en refroidissant tout en gardant ses propriétés, on peut
lui donner toutes sortes de formes en le moulant. «C'est vraiment un
matériau très rigolo», confie Manuel Hidalgo.

hyu
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