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Un coquillage inspire un nouveau matériau

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Professeur en ingénierie de l'Université de Californie San Diego, Kenneth Vecchio décrit dans la dernière édition du Journal of the Minerals, Metals and Materials Society (JOM) les propriétés d'un nouveau type de composite stratifié métallique.

Un coquillage inspire un nouveau matériau

Aussi rigide que l'acier, le matériau - constitué de deux métaux légers - est pourtant deux fois moins dense. Le procédé utilisé pour sa fabrication consiste à alterner des strates de minces feuilles d'aluminium et d'un alliage de titane, avant de les compresser puis de les chauffer à près de 700°C.

La réaction permet d'obtenir un matériau lamellé comportant deux types de couches : une couche intermétallique dure d'aluminure de titane et une couche souple d'alliage de titane résiduel. Pour créer cette architecture stratifiée, le chercheur s'est inspiré de la structure interne de la nacre (composée de carbonate de calcium et d'une colle protéinique) de l'ormeau rouge (Haliotis rufescens), un mollusque des côtes californiennes.

Afin d'évaluer la solidité de son produit, Kenneth Vecchio a effectué des tests balistiques sur un échantillon de deux centimètres d'épaisseur. Il a ainsi pu constater qu'un projectile en tungstène, tiré à une vitesse d'environ 900 mètres par seconde, ne pénétrait la surface que de moitié. Cette surprenante résistance laisse envisager des applications dans le domaine des armures ou encore de l'aérospatial (en remplacement du béryllium par exemple, un métal toxique).

D'autres études sur le même principe sont en cours, utilisant d'autres matériaux que l'aluminium et le titane ou insérant des cavités (remplies de microbilles d'acier par exemple) ou des fils ou fibres conducteurs.

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