Clé à emporter
- Un nouveau matériau ultra-résistant pourrait transformer les ordinateurs portables et autres appareils électroniques personnels.
- Le matériau appelé 2DPA-1 est si solide qu'il pourrait même être capable de supporter un bâtiment.
- D'autres nouveaux matériaux pourraient créer des capteurs permettant à nos téléphones d'en savoir plus sur notre environnement.
Les ordinateurs portables et autres gadgets pourraient bientôt être beaucoup plus légers et plus résistants.
Les chercheurs du MIT ont créé un nouveau matériau aussi léger que le plastique et aussi résistant que l'acier. Le matériau, appelé 2DPA-1, est un type de polyaramide qui peut être fabriqué à l'échelle industrielle. C'est le dernier d'une vague de matériaux innovants qui pourraient transformer l'électronique personnelle.
"De nombreux problèmes sont résolus par les nouveaux matériaux", a déclaré Terry Gilton, un expert en matériaux qui est partenaire de la société de capital-risque technologique Celesta Capital, à Lifewire dans une interview par e-mail. "Imaginez des écrans suffisamment petits pour tenir dans une paire de lunettes de soleil qui pourront vous montrer tout ce que vous pouvez actuellement voir sur l'écran de votre téléphone."
Auto-assemblage
Le nouveau matériau du MIT est un polymère bidimensionnel qui s'auto-assemble en feuilles, contrairement à tous les autres polymères, qui forment des chaînes unidimensionnelles en forme de spaghetti. Les scientifiques pensaient qu'il était impossible d'induire des polymères pour former des feuilles 2D jusqu'à présent.
Un tel matériau pourrait être utilisé comme revêtement léger et durable pour les pièces de voiture ou les téléphones portables, ou comme matériau de construction pour les ponts ou d'autres structures, a déclaré Michael Strano, professeur de génie chimique au MIT et auteur principal de la nouvelle étude.
MIT
"Nous ne pensons généralement pas que le plastique soit quelque chose que vous pourriez utiliser pour soutenir un bâtiment, mais avec ce matériau, vous pouvez permettre de nouvelles choses", a-t-il déclaré dans le communiqué de presse.
Les chercheurs ont découvert que le module d'élasticité du nouveau matériau, une mesure de la force nécessaire pour déformer un matériau, est entre quatre et six fois supérieur à celui du verre pare-balles. Ils ont également constaté que sa limite d'élasticité, ou la force nécessaire pour casser le matériau, est deux fois supérieure à celle de l'acier, même si le matériau n'a qu'environ un sixième de la densité de l'acier.
Dans le communiqué de presse, Matthew Tirrell, doyen de la Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré que la nouvelle technique "incarne une chimie très créative pour fabriquer ces 2D liés polymères."
Une autre caractéristique clé du 2DPA-1 est qu'il est imperméable aux gaz. Alors que d'autres polymères sont fabriqués à partir de chaînes enroulées avec des espaces qui permettent aux gaz de s'infiltrer, le nouveau matériau est fabriqué à partir de monomères qui s'emboîtent comme des LEGO, et les molécules ne peuvent pas s'interposer.
"Cela pourrait nous permettre de créer des revêtements ultrafins capables d'empêcher complètement l'eau ou les gaz de passer à travers", a déclaré Strano. "Ce type de revêtement barrière pourrait être utilisé pour protéger le métal des voitures et autres véhicules, ou des structures en acier."
"Nous ne pensons généralement pas que le plastique soit quelque chose que vous pourriez utiliser pour soutenir un bâtiment…"
Nouveaux matériaux
La découverte du MIT n'est que l'un des nombreux matériaux qui pourraient bientôt être disponibles pour améliorer les gadgets. Par exemple, les nouvelles versions de nanoparticules de divers métaux comme le titane rendront l'impression 3D de composants métalliques plus rapide et moins chère, a déclaré Gilton. Cette « fabrication additive » utilisant des métaux révolutionne la fabrication.
Les nouvelles technologies d'affichage telles que les points quantiques pourraient remplacer les matériaux actuels utilisés pour les moniteurs et les écrans, a souligné Gilton. "Ils filtrent mieux la lumière et affichent de meilleures couleurs basées sur de nouveaux composés", a-t-il ajouté.
D'autres matériaux innovants pourraient créer des capteurs permettant à nos téléphones d'en savoir plus sur notre environnement, a déclaré Gilton. Par exemple, des polymères uniques qui changent lorsqu'ils absorbent certains gaz permettent la création pratique d'un « nez » électronique sur une puce.
Les entreprises recherchent de nouvelles techniques pour les matériaux de construction qui permettront de construire des puces avec une précision atomique, a déclaré Casper van Oosten, directeur général et responsable du domaine commercial pour Intermolecular, une entreprise de Merck KGaA, Darmstadt, Allemagne. Lifewire par e-mail. Les matériaux sont construits atome par atome pour potentiellement fabriquer des puces informatiques moins chères, plus rapides et plus économes en énergie.
"Les consommateurs le verront dans l'explosion d'appareils "intelligents" ou "intelligents" autour de nous, des voitures autonomes aux lunettes AR/VR remplaçant nos appels Zoom habituels", a-t-il déclaré.
