Bio-imitation d’un mollusque

La ténacité de coquilles de mollusques intrigue les ingénieurs. Elles sont composées de minéraux fragiles mais aussi énormément plus forts que les constituants.

Leur secret réside dans la façon dont les minéraux sont liés. Ces liaisons sont des couches avec abondants failles minuscules. Superficiellement vu cette conception serrait une faiblesse mais en réalité le failles fonctionnent comme un déflecteur imposante de pressions externes. La couche brillant à l’intérieur de certains mollusques, la nacre, est par exemple 3000 fois plus résistant que les minéraux qui le composent.

De rendre un matériau plus dur en introduisant des faiblesses peut sembler contre-intuitif mais c’est le chemin pris par une équipe de l'Université McGill à Montréal. 

Ils utilisaient un laser 3D pour graver des fissures microscopiques dans des lames de verre. Puis ils les remplissaient avec un polymère et le résultat est devenu un matériau 200 fois plus résistant.

Ce nouveau type de verre absorbe des impacts mieux et se déforme légèrement au lieu d'éclater. Une cruche en verre conventionnelle brise s’elle tombe au sol. En revanche, une cruche en ce verre bio-inspirée se déformerait peut-être un peu mais elle ne fracturerait pas.

Ce nouveau matériau est aussi assez élastique. Il peur s’étendre de 5% avant de briser, à comparer avec les 0,1% d’un verre conventionnelle.

Les applications potentielles sont par exemple des fenêtres pare-balles, des lunettes et peut-être aussi des écrans pour Smartphones.

Du verre est fonctionnelle en raison de sa transparence, sa dureté, sa résistance aux produits chimiques et sa durabilité mais la inconvenance principale est sa fragilité.

La nouvelle méthode pour remédier cette faiblesse est selon les chercheurs très économique. Elle ne nécessite qu’un un laser pulsant qui avec précision est dirigeable vers endroits prédéterminés. Cette technique de gravure est aussi facilement applicable à des composants plus grands, plus épais et de différentes formes.