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Décryptage

Plastique et caoutchouc à la fois

Posté le par La rédaction dans Matériaux, Biotech & chimie

Comment ? Grâce à de nouveaux matériaux polymères dits "à gradients" qui allient les propriétés d'un plastique solide et d'un caoutchouc souple. Une innovation mise au point à l'Institut des combinaisons organiques élémentaires Nesmeyanov (INEOS) de l'Académie des sciences russe.

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61712.htmDes matériaux polymères aux propriétés remarquables ont été mis au point à l’Institut des combinaisons organiques élémentaires Nesmeyanov (INEOS) de l’Académie des sciences russe. Ces matériaux ont un coefficient d’élasticité leur permettant de prendre facilement les caractéristiques de rigidité voulues. Plus concrètement, le même matériau allie les propriétés d’un plastique solide et d’un caoutchouc souple.Ces matériaux sont dits « à gradients ». Leur module d’élasticité peut varier progressivement, dans une large plage, au sein d’un même matériau ou d’une même pièce confectionnée, sans aucune couche ou séparation intermédiaire. Pour réguler les propriétés des matériaux polymères, on utilise traditionnellement la combinaison de différentes couches. On recourt pour ce faire à des fusions ou des collages coûteux. Outre le volume de travail additionnel que ces techniques requièrent, elles ont pour inconvénient que la liaison (l’adhérence) entre les couches de matériaux n’est pas satisfaisante.Les chercheurs de l’INEOS proposent, pour obtenir de tels matériaux aux propriétés ajustables dans différentes directions, de synthétiser des matériaux polymères à gradients sur la base de compositions reposant sur deux polymères – un polymère très élastique et un autre vitreux. Il s’agit en l’occurrence non pas simplement de mélanger deux polymères – il ne serait pas possible d’obtenir ainsi un changement régulier des propriétés – mais de réaliser une synthèse de deux types de structures polymères réticulées, présentes dans des proportions diverses au sein d’un même matériau.Les expériences ont montré que les matériaux polymères à gradients élaborés par l’INEOS peuvent fonctionner, sans se ramollir ni se détruire, dans un intervalle de températures compris entre -50° et +330°. Ils présentent par ailleurs une solidité, une élasticité et une résistance à l’usure très élevées. Ces nouveaux matériaux offrent des perspectives réelles d’utilisation en médecine, dans l’industrie de la chaussure, pour les appareils domestiques, pour la production industrielle.Le laboratoire de l’INEOS a ainsi déjà entrepris des premiers tests avec l’Usine de prothèses de Moscou pour créer une chaussure orthopédique dans laquelle la répartition de la charge est absorbée par la partie caoutchouc du matériau, tandis que la pression est absorbée par la partie plastique. Sous le talon de la semelle, le matériau est dur, et au fur et à mesure que l’on se rapproche de la pointe du pied, il devient de plus en plus souple.En médecine, les matériaux à gradients peuvent être utilisés comme des implants – un matériau dur imite le tissu osseux, tandis qu’un matériau de consistance caoutchouteuse peut imiter le cartilage. Les tests de tels implants effectués sur des lapins ont montré la sûreté et la bonne biocompatibilité du matériau.Dans la construction automobile et aéronautique, de même que dans l’industrie textile, ces matériaux peuvent être utilisés comme des vilebrequins et des pignons, fonctionnant sans bruit et pratiquement sans s’user. La zone centrale des pignons peut avoir une résistance élevée, alors qu’à leur périphérie, là où les dents viennent « mordre », le module d’élasticité peut être adapté en conséquence. Le tout pouvant être réalisé au sein d’un même processus.Il est également possible, à l’aide de ces matériaux à gradients, de fabriquer des éléments absorbant les vibrations, tels que des bases pour divers appareils (appareils radio, électroménager). Pour ces éléments, le gradient du module varie, en fonction de l’épaisseur, de la rigidité du plastique à la souplesse du caoutchouc. Ainsi, le dessous d’un appareil peut être à la fois rigide et élastique. L’appareil peut être solidement fixé sur son socle grâce à sa partie rigide, tandis que la partie souple de sa construction souple lui permet d’absorber les vibrations indésirables. En savoir plus : Institut des combinaisons organiques élémentaires Nesmeyanov (INEOS) – Tel: 007 499 135 92 02 – Fax: 007 499 135 50 85 – E-mail : larina@ineos.ac.ru – Site web : http://www.ineos.ac.ruSource : nkj.ru – 11/10/09Rédacteur : Nicolas QuenezOrigine : BE Russie numéro 26 (21/12/2009) – Ambassade de France en Russie / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61712.htm 
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