Une nacre artificielle particulièrement tenace

Une fois encore, la nature inspire les chercheurs. Cette fois, il s’agit de la nacre des ormeaux. Celle-ci est composée à 95% de carbonate de calcium, matériau de nature fragile. Pourtant, la  nacre possède une ténacité importante. C’est justement cette capacité à résister à la propagation d’une fissure qui a inspiré les auteurs de l’étude. Parus dans Nature Materials, les travaux des équipes du Laboratoire de synthèse et fonctionnalisation des céramiques (CNRS/Saint-Gobain), en collaboration avec le Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) et le laboratoire Matériaux : ingénierie et science (CNRS/INSA Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) révèlent comment obtenir de façon artificielle les mêmes caractéristiques que la nacre des bi-valves.

Le secret de fabrication ? Un passage au frigo ! Les chercheurs ont utilisé de l’alumine, une céramique standard, qu’ils ont placé en suspension dans de l’eau, puis refroidi. Ce faisant, la croissance a conduit à un auto-assemblage sous forme d’un empilement de plaquettes. Une dernière étape de densification à haute température a conclu la fabrication de cette nacre artificielle.

Grâce à ce procédé innovant, les scientifiques ont produit un matériau dix fois plus tenace qu’une céramique à base d’alumine. De plus, n’importe quelle poudre céramique sous forme de plaquettes peut se soumettre à ce processus d’auto-assemblage. L’obtention de céramiques libérées de leur fragilité pourrait conduire à la fabrication de pièces de plus petite taille et plus légères puisque plus tenaces à égale densité, et donc aboutir à une diminution des coûts de production pour les applications industrielles.