Comme les fleurs, le matériau mis au point par des chercheurs de la Tufts University bouge sous l’effet de la lumière. © Pitsch, Pixabay, CC0 Creative Commons

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Ces composites élastomères bougent sous l’effet de la lumière

ActualitéClassé sous :physique , matériau , longueur d'onde

Ces chercheurs voulaient mettre au point un matériau susceptible d'être mis en mouvement par simple irradiation par de la lumière. Et c'est en travaillant avec des composites élastomères qu'ils y sont parvenus.

Dans la nature, le phénomène n'est pas rare. Fleurs et feuilles ont l'habitude de bouger en fonction de la lumière qu'elles reçoivent du Soleil. Mais imaginons un instant des panneaux solaires qui suivraient ainsi la course de l'astre du jour. Peut-être cela pourra-t-il bientôt devenir possible grâce à ce nouveau matériau développé par des chercheurs de la Tufts University (États-Unis).

Leur idée : exploiter un phénomène connu qui veut que certains matériaux perdent leurs propriétés magnétiques lorsqu'on les chauffe au-dessus d'une température appelée température de Curie. Les biopolymères - ici la fibroïne de soie - et les élastomères - ici le polydimethylsiloxane (PDMS) - dopés avec du CrO2 ferromagnétique chauffent lorsqu'on les expose à la lumière. Lorsqu'ils se refroidissent, ils retrouvent leurs propriétés magnétiques. Si des électro-aimants sont placés à proximité, il est ainsi possible d'induire une flexion, une torsion ou une dilatation des matériaux.

De la lumière venant de droite fait se courber un matériau placé dans un champ magnétique. © Tufts University

Un moteur actionné par la lumière

Et les chercheurs de la Tufts University ne se sont pas arrêtés là. Ils ont créé à partir de leur matériau, ce qu'ils ont appelé un « moteur de Curie ». Une bague de ce matériau a été montée sur une tige et un aimant permanent a été placé à proximité. Un laser a alors focalisé un point de l'anneau, le démagnétisant localement et initiant une rotation de la bague. Une rotation qui a exposé à la lumière du laser, un autre point de la bague, le démagnétisant localement, etc.

Pour produire des mouvements plus compliqués encore, il suffira, selon les chercheurs, de jouer avec les formes des objets à manipuler, les sources de lumière et les champs magnétiques.

Pour en savoir plus

Un plastique qui change de forme grâce à la lumière

Des chercheurs de l'université technique de Rhénanie du Nord Westphalie et du centre de recherche GKSS ont fait d'important progrès dans le développement d'un matériau intelligent et viennent de publier leurs travaux dans le magazine "Nature".

Article de ADIT BE Allemagne paru le 28/04/2005

Pour développer ce matériau, les chercheurs ont pris modèle sur la nature. En effet, les plantes savent utiliser la lumière du soleil comme information pour ouvrir leurs pétales, par exemple. Les chercheurs ont ainsi réussi a créer un nouveau matériau basé sur ce principe. La forme de ce matériau peut être figée en l'exposant sous une longueur d'onde spécifique puis il peut retrouver sa forme initiale sous l'effet d'une autre longueur d'onde.

Les origines moléculaires de ce phénomène sont appelées "interrupteurs chimiques", c'est-à-dire des molécules photosensibles qui sont capables de créer des liaisons chimiques sous certaines longueurs d'onde et de les rompre sous d'autres.

Les matériaux à mémoire de forme sont connus depuis longtemps, mais le changement de forme ne se faisait qu'à travers un échange de chaleur. Il s'agit ici du premier matériau à mémoire de forme dépendant de la lumière.

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