Une nouvelle technique permet aux métaux de "se régénérer" comme des os humains

Des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie, aux États-Unis, ont mis au point une nouvelle technique qui permet aux métaux poreux - tels que les mousses métalliques, dont la structure interne ressemble à celle des os humains - de «se régénérer» sans avoir besoin de soudures ni de chalumeaux. . Cela peut constituer une avancée majeure pour l'ingénierie, en particulier la mécanique, et cette propriété d'auto-guérison peut être très utile pour réparer diverses pièces et objets métalliques, tels que des bras robotiques, des pièces d'automobile et des composants de base et des stations spatiales, pour ne citer que ces derniers. quelques utilisations potentielles.

Contournement des limitations

De nos jours, lorsqu'une pièce métallique se brise, l'option disponible consiste à appliquer de la chaleur sur les régions endommagées, généralement par le biais de soudures et de torches exposant les composants à des températures pouvant atteindre 3 000 degrés Celsius. Le problème est qu’il existe des situations dans lesquelles cette pratique n’est pas recommandée, telles que, par exemple, les mousses métalliques, une classe de matériaux légers et ultra-résistants qui combine les qualités physiques, chimiques et mécaniques des métaux avec les avantages structurels de Mousse Voir:

(Source: Wikimedia Commons / Stehfun / Reproduction)

Comme vous l'avez peut-être remarqué, la structure interne de ces mousses est constituée de petites poches d'air. Ininflammable et résistant aux températures élevées, ce matériau est extrêmement efficace pour absorber les chocs et les vibrations, il offre une protection électromagnétique. Excellente isolation acoustique. Cela fait de lui un chéri des secteurs de l'aérospatiale, de la marine, de l'automobile, du ferroviaire, du médical, de la construction et autres. Cependant, si elle est endommagée et nécessite des réparations, la fusion thermique peut compromettre sa porosité et altérer sa fonctionnalité.

Afin de contourner cette difficulté, les chercheurs ont puisé dans des matériaux susceptibles de s'auto-régénérer, tels que ceux en plastique souple et en polymères qui, une fois cassés, libèrent des substances pouvant traverser la structure interne et réparer l'objet endommagé. même à la température ambiante.

Os en métal

L’équipe a mis au point une technique consistant à appliquer une couche d’une substance inerte et malléable appelée Parylene D sur la mousse métallique, un polymère souple qui, tout en étant résistant, se brise plus facilement que le métal situé en dessous. . Mais ce qui est bien, c’est que les chercheurs ont utilisé Parylene comme une sorte de «drapeau d’endommagement». Ainsi, lorsque cette couche est endommagée et que la surface métallique est exposée, il n’est possible de réparer les sites de mousse endommagés que par galvanisation.

(Source: Phys Org / Université de Pennsylvanie / Reproduction)

Soit dit en passant, il s'agit d'un processus électrochimique dans lequel un métal peut être revêtu d'un autre, comme c'est le cas lorsqu'un bijou est plaqué or, par exemple. Pour cela, l’objet à recouvrir doit être immergé dans un liquide électrolytique à la température ambiante et un courant électrique est appliqué pour permettre aux ions du métal à recouvrir de s’écouler facilement et de se déposer sur la pièce, formant ainsi un «capot». "

(Source: Phys Org / Université de Pennsylvanie / Reproduction)

Dans la technique mise au point par les scientifiques, la mousse est immergée dans le bain pour être galvanisée et les ions ne s’accumulent que dans les zones où Parylene n’est plus présent - ce qui indique un dommage quelconque - remodelant la structure cassée de manière analogue à que les os se régénèrent après avoir subi des fractures. Les chercheurs ont effectué des tests sur 3 types de dommages différents (échantillons fissurés, brisés et entièrement sectionnés) sur de la mousse de nickel et ont réussi avec tous les «correctifs», mais visent à étendre les expériences et les études pour rendre le processus plus complet. .

Une nouvelle technique permet aux métaux de «se régénérer» comme les os humains via TecMundo