Des scientifiques ont mis au point une forme de papier ultramince qui peut ajuster sa fermeté en réponse à un courant électrique.
S’inspirant de la manière dont les concombres de mer renforcent leur extérieur lorsqu’ils sont en danger, des scientifiques allemands ont mis au point un nouveau matériau en papier ultrafin capable de passer de la fermeté à la souplesse grâce à un interrupteur électrique. Les chercheurs envisagent un certain nombre d’utilisations pour leur création, notamment des matériaux d’amortissement adaptatifs qui se durcissent lorsqu’ils sont soumis à de lourdes charges.
Le matériau a été mis au point par des scientifiques de l’université Johannes Gutenberg de Mayence et de l’université de Fribourg, qui ont utilisé des nanofibrilles de cellulose comme point de départ. Celles-ci peuvent être extraites des parois cellulaires des arbres et, parce qu’elles sont plus fines que les microfibres utilisées pour créer le papier standard, elles permettent de créer un papier semblable à du verre, totalement transparent, tout en étant rigide et résistant.
En soumettant leur « nanopapier » ultrafin à un courant électrique, les scientifiques sont capables de le chauffer et de briser les points de réticulation du matériau au niveau moléculaire. Plus la tension est élevée, plus les liaisons transversales sont rompues et plus le matériau devient mou. À l’inverse, ce processus peut être inversé en coupant l’alimentation électrique.
« C’est extraordinaire », déclare le professeur Andreas Walther, qui a dirigé l’équipe de recherche. « Tous les matériaux qui nous entourent ne sont pas très changeants, ils ne passent pas facilement de la rigidité à l’élasticité et vice versa. Ici, avec l’aide de l’électricité, nous pouvons le faire d’une manière simple et élégante. »
Bien que déjà impressionnante, l’équipe envisage d’autres améliorations pour son matériau adaptatif. Alors qu’il dépend actuellement d’une source d’énergie externe pour le courant électrique, les scientifiques espèrent développer une version avec son propre stockage d’énergie embarqué. Cela permettrait de déclencher les réactions en interne et sans intervention manuelle, par exemple lorsque le matériau est surchargé au-delà d’un certain seuil et qu’il doit absorber une partie de l’énergie.
« Aujourd’hui, nous devons encore actionner l’interrupteur nous-mêmes, mais notre rêve serait que le système matériel soit capable d’accomplir cela tout seul », déclare Andreas Walther.
