mardi 26 février 2008

Un élastique cassé qui se répare tout seul

Ayant pas mal de travail pour le moment, je n'ai malheureusement pas le temps de réagir à l'actualité politique ou économique de ces derniers jours...

Par contre, je ne résiste pas à vous livrer un article du Figaro pour le moins surprenant!

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.

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