Des chercheurs à l’université du Massachusetts ont mis au point une nouvelle substance solide. L’annonce a été faite dans les Actes de l’Académie nationale des sciences. Cette nouvelle matière ressemble à du caoutchouc. Les scientifiques affirment qu’elle possède des qualités surprenantes. En fait, elle peut absorber et libérer de très grandes quantités d’énergie. De plus, cette matière est programmable.
Pris dans son ensemble, ce nouveau matériau est très prometteur. Il pourrait servir à un large éventail d’applications. Par exemple, ce métamatériau pourrait augmenter la puissance des robots sans utiliser d’énergie supplémentaire. Il peut également servir à la construction de matériaux de protection. Ces derniers pourraient dissiper de l’énergie beaucoup plus rapidement.
Cette recherche a été soutenue par le laboratoire de recherche de l’armée américaine. L’Harbin Institute of Technology Shenzhen (HITSZ) a aussi contribué à cette découverte.
Un nouveau métamatériau entre en scène
Il convient, au préalable, de définir ce qu’est un métamatériau. On appelle métamatériau toute substance ayant une propriété qui ne lui est pas naturelle. De ce fait, la nouvelle matière créée par les scientifiques du Massachusetts en est un. En effet, il est élasto-magnétique. Ce métamatériau est constitué d’une substance élastique avec de minuscules aimants intégrés.
Cette nouvelle matière est issue d’une propriété physique appelée déphasage. Cet aspect amplifie considérablement la quantité d’énergie que le matériau peut libérer ou absorber. Un déphasage se produit lorsqu’un matériau passe d’un état à un autre. Par exemple, il y a déphasage de l’eau qui se transforme en vapeur. Chaque fois qu’un matériau change de phase, de l’énergie est libérée ou absorbée.
Les déphasages ne se limitent pas aux changements entre les états liquides, solides et gazeux. Il peut arriver qu’un déphasage se produise d’un solide à une autre. Dans un tel cas, il libère de l’énergie qui peut être exploitée comme source. En revanche, c’est toujours difficile d’obtenir suffisamment d’énergie.
Le nouveau métamatériau est sous contrôle
Il est parfois difficile d’apprivoiser la libération ou l’absorption d’énergie. Pour ce faire, il faut créer une nouvelle structure au niveau moléculaire ou même atomique. M. Crosby, chercheur à l’université du Massachusetts, déclare que cela est difficile. En plus, le challenge monte d’un cran lorsqu’on cherche à le faire de manière prévisible.
Pourtant, les scientifiques affirment qu’ils ont surmonté ces défis. En effet, ils ont non seulement fabriqué de nouveaux matériaux, mais aussi développé des algorithmes de conception. Ces derniers programment les matériaux avec des réponses spécifiques. Ainsi, l’effet des nouveaux métamatériaux est prévisible.
« Comme le changement de phase est prévisible et reproductible, nous pouvons concevoir le métamatériau pour qu’il fasse exactement ce que nous voulons : soit absorber l’énergie d’un impact important, soit libérer de grandes quantités d’énergie pour un mouvement explosif. »
Les chercheurs à l’université du Massachusetts
SOURCE : PHYS.ORG