Les scientifiques ont abandonné un nouveau matériau qui changera la façon dont nous construisons des structures

Jun 03, 2023

Trouver les bons matériaux pour un projet n'est pas facile. Vous devez tenir compte de beaucoup de considérations. Prenons, par exemple, la construction d'une maison. Non seulement vous avez besoin des matériaux de cette maison pour pouvoir supporter toute la structure, mais ils doivent également être durables, suffisamment flexibles pour résister à la dilatation thermique, résistants à l'eau et, idéalement, aussi peu coûteux que possible sans compromettre la sécurité de la structure.

Les choses se compliquent encore sous certaines conditions. Supposons que vous vivez sur un rivage où le niveau d'eau change considérablement tout au long de l'année. Ou vous vivez sur une ligne de faille, où non seulement votre maison doit résister à l'usure générale, mais elle doit également pouvoir bouger suffisamment pour supporter un tremblement de terre sans tomber.

Le domaine de la science des matériaux cherche toujours à créer de plus en plus de matériaux innovants pour résoudre des problèmes comme celui-ci. Et récemment, un groupe de scientifiques a publié une étude affirmant qu'ils avaient résolu un gros problème : comment être résistant et absorber les vibrations ou les chocs.

La plupart des matériaux sont soit l'un soit l'autre - ils sont soit super solides et résistants, soit capables de résister aux contraintes et aux mouvements variables des vibrations. Selon l'équipe de l'Université d'Amsterdam, la clé pour créer un matériau qui combine le meilleur des deux mondes était d'utiliser des objets qui se déforment plutôt que de fléchir si vous appuyez dessus par le haut, comme une feuille de métal. Si vous forcez le matériau à se déformer, puis créez un matériau composite à partir de plusieurs couches de ce matériau pré-formé, cela devient tout autre chose.

"Lorsqu'elles sont assemblées de manière astucieuse, les constructions faites de telles feuilles déformées deviennent de grands absorbeurs de vibrations - mais en même temps, elles préservent une grande partie de la rigidité du matériau dont elles sont faites", a déclaré David Dykstra, le chef de file. auteur de l'étude, a déclaré dans un communiqué de presse. "De plus, les feuilles n'ont pas besoin d'être très épaisses, et le matériau peut donc rester relativement léger."

Cette substance créée en laboratoire s'appelle un métamatériau - un matériau qui a été conçu en laboratoire pour avoir des propriétés ou des combinaisons de propriétés qui n'existent pas dans la nature. Souvent, ils sont utilisés pour guider les ondes le long de trajectoires souhaitables, qu'il s'agisse d'ondes électromagnétiques ou d'ondes physiques causées par des vibrations.

Les métamatériaux ne sont pas nouveaux, mais ils sont utiles. Bien qu'il y ait beaucoup de choses que la nature fait extrêmement bien, et qu'il existe de nombreux cas où nous nous inspirons de la conception et de l'ingénierie de la nature, il existe certaines situations où nous avons besoin d'une substance pour faire quelque chose d'anormal, comme disperser les rayons solaires ou même rendre quelque chose d'invisible. . C'est là qu'interviennent les métamatériaux.

L'équipe espère que son nouveau métamatériau aura une variété d'applications, de l'ingénierie aérospatiale aux microscopes. "Les humains aiment construire des choses – petites et grandes choses – et nous voulons presque toujours que ces structures soient légères", a déclaré Dykstra dans un communiqué de presse. "Si cela peut être fait avec des matériaux à la fois rigides et capables d'absorber les chocs, de nombreuses conceptions existantes peuvent être améliorées et de nombreuses nouvelles conceptions deviennent possibles."

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