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Les matériaux du futur

Publié en mai 2015

Une opale polymère qui change de couleur quand on l’étire, un matériau encore plus léger que l’aérogel, un disque qui se refroidit en plein soleil, un gel contractile qui stocke l’énergie lumineuse, une cape d’invisibilité, ou encore un polymère qui se ressoude tout seul… Ces matériaux auraient toute  leur place dans une superproduction Marvel, incrustés dans l’armure d’Iron Man ou placés sur le toit du vaisseau des Avengers ! Et pourtant, ils existent bel et bien, cachés dans des laboratoires ou des usines futuristes.

 

SOMMAIRE

AVANT-PROPOS

BIENTÔT DANS LES USINES

  • LE PREMIER HAUT-PARLEUR ALIMENTÉ PAR DES IONS
    Des chercheurs ont mis au point un nouveau matériau fonctionnant par conduction ionique.
  • UNE OPALE POLYMÈRE
    Des chercheurs ont fabriqué un plastique dont la couleur change s’il est étiré.
  • SURPRENANTE SOIE D'ARAIGNÉE
    La soie d'araignée pourrait bien servir de base à une nouvelle gamme de matériaux aux qualités étonnantes et révolutionner le monde de l'électronique, une fois combinée avec des nanotubes de carbone.
  • LES NANO-VENTOUSES DES CALMARS
    Les ventouses des calmars sont composées d'un matériau unique à la fois souple et extrêmement dur. Il s'agit en fait d'une nanostructure formée uniquement de protéines, dont la découverte pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de matériaux commercialisables à grande échelle.
  • LE MATÉRIAU LE PLUS LÉGER AU MONDE
    Des chercheurs américains des laboratoires HRL (Hughes Research Laboratories), du CalTech (California Institute of Technology) et de l'UC Irvine (University of California, Irvine) ont mis au point le matériau le plus léger au monde, combinant solidité et résistance aux chocs. Tant et si bien qu'il est même plus léger que l'aérogel...
  • DES MATÉRIAUX PIÉZOÉLECTRIQUES POUR AMORTIR LES VIBRATIONS DANS LES PALES DE TURBINES
    Pour atténuer ce phénomène, des chercheurs de l'université Leibniz de Hanovre ont utilisé les propriétés physiques des matériaux piézocéramiques, qui se dilatent et se rétractent lorsqu'ils sont soumis à un champ électrique. Explications.
  • LA PÉROVSKITE DOPE LE RENDEMENT DES CELLULES SOLAIRES EN SILICIUM
    Depuis son utilisation dans le photovoltaïque en 2009, la pérovskite a vu son rendement quadrupler. Lorsqu’une équipe de Stanford combine ce minéral à une cellule en silicium, elle obtient comme résultat d’en améliorer le rendement de 50%.
  • CE MATÉRIAU EST CAPABLE DE SE REFROIDIR EN PLEIN SOLEIL
    Des chercheurs de l’université de Stanford ont utilisé de l’oxyde d’hafnium pour créer un nouveau matériau. Grâce au refroidissement radiatif, ce dernier peut maintenir une température inférieure d’environ 5°C par rapport à l’air ambiant.
  • DU BÉTON PHOTOVOLTAÏQUE
    Une équipe de l'Université de Kassel (Hesse) a développé un prototype de béton capable de convertir le rayonnement solaire en courant électrique. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé le principe des cellules photovoltaïques à colorant (aussi nommées cellules Gratzel du nom de son inventeur) qui imitent la photosynthèse végétale à l'aide de pigments photosensibles artificiels (équivalents de la chlorophylle).
  • UN GEL CONTRACTILE QUI STOCKE L'ÉNERGIE LUMINEUSE
    Les systèmes vivants ont la capacité de générer des mouvements moléculaires collectifs qui se transfèrent jusqu'à l'échelle macroscopique, comme un muscle qui se contracte par l'action concertée de moteurs protéiques.
  • LES QUASI-CRISTAUX, AU SERVICE DE L'IMPRESSION 3D
    Le développement de composites à base de quasi-cristaux pourrait permettre de fournir aux industriels des pièces imprimées en 3D moins denses, à propriétés égales ou supérieures.
  • BIOMIMÉTISME, LORSQUE LES SCIENTIFIQUES S'INSPIRENT DE LA NATURE
    Les matériaux bio-inspirés ne sont plus une simple tendance. Ils offrent des performances surprenantes. Exemples.
  • CHIMIE VERTE : UN PLASTIQUE ENTIÈREMENT BIODÉGRADABLE MIS AU POINT PAR CARBIOS
    Carbios, société innovante de chimie verte développant des technologies de pointe pour la valorisation des déchets plastiques et la production de biopolymères, franchit une nouvelle étape significative dans le développement de son procédé de biodégradation contrôlée des plastiques souples à usage unique.

 

ENCORE EN PHASE DE RECHERCHE

  • LE POLYMÈRE « TERMINATOR » SE RESSOUDE TOUT SEUL !
    À l’instar du robot T-1000, interprété par Robert Patrick dans Terminator 2, des scientifiques espagnols du CIDETEC ont développé un nouveau polymère qui est capable de se ressouder, lorsqu’il est coupé ! Ils l’ont simplement nommé « polymère Terminator » en hommage au film…
  • PROGRÈS RÉCENTS CONCERNANT LES MATÉRIAUX THERMOÉLECTRIQUES AUX ÉTATS-UNIS
    Les matériaux thermoélectriques, matériaux capables de transformer un flux de chaleur directement en électricité ou de déplacer des calories par application d'un courant électrique, intéressent les scientifiques depuis le 19e siècle du fait de leurs nombreuses applications potentielles. Au cours des 12 derniers mois, certains centres de recherche américains ont réalisé des avancées significatives.
  • L'AVENIR DE LA SUPER-HYDROPHOBIE
    Plutôt que d'imaginer un énième revêtement super-hydrophobe, une équipe américaine a décidé de s'attaquer au problème de l'hydrophobie sous un autre angle en gravant au laser la surface d'un matériau. Explications et vidéos.
  • QUELS MATÉRIAUX POUR LES ROUTES DU FUTUR ?
    La mobilité 2.0 émerge en France. L'Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar) s'intéresse à la route intelligente depuis quelques années et a lancé le projet "R5G" pour développer la route communicante de demain. Mais quels matériaux utilise-t-on pour rendre ces routes intelligentes ?
  • UNE NACRE ARTIFICIELLE PARTICULIÈREMENT TENACE
    En intégrant une étape de congélation au procédé, il est possible d’obtenir des céramiques dix fois plus tenaces.
  • VANTABLACK, LE MATÉRIAU LE PLUS NOIR JAMAIS FABRIQUÉ
    La Nasa est battue. Désormais c’est le Vantablack développé par Surrey Nanosystem qui est le matériau le plus noir sur Terre avec une absorption atteignant 99,965% de la lumière.
  • UN NOUVEAU MATÉRIAU SIMULE LA CAPE D'INVISIBILITÉ
    Ces dernières années, différents types de matériaux agissant en tant que "cape d'invisibilité" ont été développés. Suivant les applications, ces matériaux peuvent être "transparents" à la lumière, à la chaleur ou au son. Une équipe du KIT vient de développer une "cape" qui, cette fois, dissimule un objet qui ne sera pas ressenti en surface du matériau et ne sera pas détectable par des appareils de mesure de force.
  • LES NANOFIBRES ET LA NOUVELLE GÉNÉRATION DE PANSEMENTS
    Le rapide développement de la recherche dans le domaine des nanotechnologies a su amener son lot de progrès majeurs et de mini-révolutions. Pourtant, il reste encore un fossé entre l'engouement que les applications potentielles peuvent – légitimement – susciter et les applications actuellement « tangibles » pour tout un chacun, celles qui sont déjà ou qui se trouvent en passe d'être directement ou indirectement dans le commerce, mais qui se réduisent pour le moment à peau de chagrin.
  • L’UPSALITE, DE LA MAGNÉSIE DE SYNTHÈSE ULTRA-ABSORBANTE
    Ce nouveau matériau est plus absorbant que la magnésie naturelle.

• UN NOUVEAU MATÉRIAU DIRECTEMENT INSPIRÉ DES... ROSES
Des chercheurs australiens ont mis au point un nouveau matériau anti-condensation. Comme sur les pétales de roses, les gouttes restent immobiles.

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