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Un matériau intelligent pour fabriquer l'armure d'Iron Man ?

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On la dirait tout droit sortie d'une BD d'Iron Man de la fin des années 1960. Pourtant, la découverte de deux chercheurs, publiée dans Science, est bien réelle. À l'aide d'un champ électrique, on peut modifier la résistance d'un alliage, le rendant plus résistant ou plus malléable.

Deux lingots montrant le matériau intelligent créé par les chercheurs. © Technical University of Hamburg and the Helmholtz Center Geesthacht

La sortie sur les écrans des aventures d'Iron Man a été saluée par tous les fans du vengeur doré en ce qu'elle constituait une tentative très réussie de rendre technologiquement plausible, de nos jours, la construction d'une armure high-tech transcendant les limites humaines. Dans les deux films, elle reste tout de même bien au-delà de ce qui est physiquement réalisable dans un avenir proche. Dans la bande dessinée, les libertés prises avec la physique semblent encore plus larges.

Ainsi, dans la version de la fin des années 1960, et même jusqu'à la fin des années 1970, on peut voir que Tony Stark porte une partie de l'armure sur lui sous la forme d'un sous-vêtement et le reste dans une valise contenant gants, bottes et casque. Dans les deux cas, l'armure apparaît aussi légère et déformable que du tissu, épousant la forme des biceps et abdominaux de culturiste de Tony Stark dans tous ses mouvements. Pourtant, une fois revêtue, l'armure se révèle impénétrable aux balles, résistant à des explosions rapprochées qui pulvériseraient une voiture, ou absorbant les chocs lors d'une chute de plusieurs centaines de mètres.

L'astuce géniale des auteurs de la BD a été de supposer que l'armure est en fait constituée d'un matériau intelligent dont les propriétés de résistance mécanique, comme la malléabilité, l'élasticité et la dureté, sont contrôlées à volonté par des courants électriques polarisant l'armure, selon les termes des scénaristes.


Dans le film, une des armures de Tony Stark se présente sous la forme d'une valise. Bien qu'elle ne se comporte pas comme dans la BD d'origine, on peut imaginer que l'équivalent du matériau intelligent découvert par les chercheurs intervient dans son fonctionnement, par exemple lorsque l'on voit le masque se fermer en se déformant tel un liquide. © Marvel/YouTube

Sans  être aussi spectaculaire, et de loin, la réalisation de Jörg Weißmüller de l'Université de Hamburg et Hai-Jun Jin de l'Institute for Metal Research à Shenyang (Chine) évoque tout de même cette armure imaginaire. L'alliage qu'ont fabriqué ces chercheurs voit en effet sa résistance multipliée par deux à volonté, ou retourner à un état plus malléable, capable d'absorber plus facilement des chocs.

On pourrait croire à un poisson d'avril avec la composition de cet alliage : tout comme dans le film, il est à base d'or !

De métal et d'eau

Toutefois, il s'agit ici d'un mélange d'or et d'argent plongé initialement dans une solution d'acide perchlorique. Cet oxoacide de formule HClO4 a une force comparable à celle d'acides forts tels que l'acide nitrique et l'acide sulfurique, ainsi qu'un agent oxydant. Par son action de corrosion de l'alliage or-argent, il y provoque la formation d'un réseau de nanopores.

Il suffit ensuite de faire pénétrer dans ce réseau une simple solution saline. Les ions de l'électrolyte permettent alors de charger à volonté la surface métallique au sein de ce réseau sous l'action d'un champ électrique. En changeant l'intensité des liaisons atomiques à la surface du métal par ajouts ou retraits d'électrons, on contrôle alors en partie les propriétés mécaniques de l'alliage, comme sa résistance ou ses capacités de déformation plastique.

Les ingénieurs trouveront probablement d'intéressantes applications à ce matériau intelligent qui pourrait s'adapter aux efforts qu'il subit, par exemple pour éviter des ruptures ou absorber des chocs plus aisément. Toutefois, il ne semble pas possible que l'on puisse avec lui égaler les performances de l'armure de Tony Stark... mais on peut peut-être s'en approcher un peu. Et n'oublions pas qu'un alliage or-argent n'est pas vraiment ce qu'il existe de mieux pour des applications à l'échelle industrielle ! On peut penser que cette découverte amènera à celle d'autres matériaux similaires, moins chers et peut-être encore plus performants.

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