Travail du métal à température ambiante inspiré des insectes et des carapaces de crabe
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Le travail des métaux nécessite généralement une chaleur et une pression très élevées, mais des scientifiques de Singapour ont désormais démontré une méthode permettant de fabriquer des structures métalliques très pures à température ambiante. Cette méthode s'inspire des exosquelettes des crabes et des insectes.
Depuis l'époque où les forgerons utilisaient des fourneaux et des enclumes jusqu'aux immenses installations industrielles d'aujourd'hui, plier les métaux à notre guise nécessite beaucoup de chaleur, d'énergie et d'efforts. Mais comme pour beaucoup de choses, la nature a peut-être trouvé un moyen il y a bien longtemps.
On trouve parfois des composés métalliques dans les exosquelettes résistants des arthropodes, comme les crabes, les homards, les insectes et les araignées. Ces carapaces sont principalement constituées d'une protéine résistante appelée chitine , qui durcit par tannage et déshydratation. La chitine et d'autres molécules apparentées comme le chitosane peuvent alors attirer des particules métalliques de l'environnement, pour renforcer les carapaces des animaux.
Des scientifiques de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) ont désormais utilisé cette capacité pour fabriquer des structures métalliques à température et pression ambiantes. Les chercheurs ont fabriqué des mélanges colloïdaux de métaux, puis les ont versés dans de petites quantités de chitosane dissous dans de l'eau.
À mesure que l’eau s’évapore du mélange, les molécules de chitosane commencent à rassembler les particules métalliques, d’une manière similaire à celle qui se produit chez ces animaux blindés.
Le résultat final est un morceau de métal solide et continu, de la forme souhaitée, avec une pureté de 99,5 %. Ces structures ont non seulement les propriétés des métaux, notamment une bonne conductivité électrique, mais, plus intriguant encore, elles sont toujours compatibles avec d'autres biomatériaux, même avec seulement une petite quantité de chitosane ajoutée. Cela signifie qu'elles pourraient être incorporées dans des matériaux comme le bois et la cellulose.
Bien que les métaux obtenus par cette méthode ne soient pas particulièrement résistants, l'équipe estime qu'il pourrait néanmoins s'agir d'un moyen utile de fabriquer certains composants métalliques destinés à l'électronique. L'étape suivante consiste à développer davantage le procédé pour fabriquer des composants électroniques biodégradables.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202406800
https://www.asiaresearchnews.com/content/shrimp-steel-introducing-nature-inspired-metalworking