Protée, la forme

À quel point ce serait cool s'il y avait un matériau qui ne pouvait pas être coupé ou percé ? Vous pourriez fabriquer le pire cadenas de vélo, les bottes de travail les plus résistantes ou la porte la plus sûre. Vraiment, la liste des possibilités ne fait que s'allonger.

Des chercheurs du Royaume-Uni et d'Allemagne affirment avoir créé un matériau aussi magique. Il peut détruire les disques de meuleuse d'angle, résister aux forets et élargir les flux des découpeuses à jet d'eau.

Le matériau est fait de mousse d'aluminium incrustée d'un tas de petites sphères en céramique. Il fonctionne en induisant des vibrations de représailles dans les outils de coupe, ce qui retourne la force des outils sur eux-mêmes et émousse rapidement leurs bords.

Les créateurs ont nommé le matériau Proteus d'après le prophète insaisissable et changeant de la mythologie grecque qui ne partagerait ses visions du futur qu'avec ceux qui pourraient l'entourer de leurs bras et le garder immobile. Il semble que ce matériau pourrait donner à Proteus une course pour son argent.

Les sphères en céramique elles-mêmes ne sont pas indestructibles, mais elles ne sont pas censées l'être. L'abrasion des sphères ne fait que rendre Proteus plus fort. Lorsque l'outil de coupe entre en contact avec eux, ils sont broyés en poussière qui remplit les vides de la mousse d'aluminium, renforçant l'effet vibratoire destructeur du matériau. L'inspiration physique de Proteus vient des structures hiérarchiques protectrices de la nature, comme l'écorce de pamplemousse résistante aux chocs et la tendance des coquilles d'ormeaux à résister à la fracture sous l'impact des dents de requin.

À ce stade, Proteus est une preuve de concept. Des ajustements devraient probablement être faits avant qu'il puisse être produit à n'importe quel type d'échelle. Malgré tout, la recette semble assez simple. Tout d'abord, une poudre d'alliage d'aluminium est mélangée à un agent moussant. Ensuite, le mélange est compacté à froid dans un compresseur et extrudé en joncs denses. Les tiges sont coupées à la bonne taille puis disposées avec les sphères en céramique dans une grille en couches, comme une lasagne métallurgique.

La grille est soudée par points dans une boîte en acier puis placée dans un four pendant 15 à 20 minutes. À l'intérieur du four, l'agent moussant libère de l'hydrogène gazeux, qui introduit des vides dans la mousse d'aluminium et lui donne une structure cellulaire.

Selon leur article, les chercheurs ont tenté de pénétrer dans le matériau avec une meuleuse d'angle, une découpeuse à jet d'eau et une perceuse. Parmi ceux-ci, la perceuse a les meilleures chances de passer car le petit point de contact peut trouver plus facilement les lacunes, il est donc moins susceptible de heurter une sphère en céramique. Les chercheurs ont également fabriqué des échantillons cylindriques sans revêtement en acier qu'ils ont utilisés pour tester la résistance à la compression et prouver l'utilité de Proteus en tant que matériau structurel pour les poutres et les colonnes. Il n'a pas bien fonctionné au départ, mais est devenu moins compressible à mesure que la matrice de mousse s'est effondrée.

Le processus de création laisse une certaine latitude pour la personnalisation, car la porosité de la mousse d'aluminium peut être modifiée en modifiant le temps de cuisson. En ce qui concerne le problème du foret, renforcer la sécurité est aussi simple que d'ajuster la taille et/ou la densité des sphères en céramique.

Dans la vidéo après la pause, vous pouvez regarder un morceau de Proteus dévorer un disque de meuleuse d'angle en moins d'une minute. Certains peuvent discuter de la technique du porteur d'outil, mais nous pensons qu'il y a quelque chose à dire pour tout matériau qui peut détruire un disque de coupe aussi rapidement. Ils ne prétendent pas que Proteus est complètement impénétrable, mais il a l'air impressionnant. Nous aurions aimé qu'ils aient essayé davantage d'outils de coupe comme une torche à gaz, ou expérimenté d'autres techniques destructrices, comme les explosifs plastiques, mais nous supposons que les budgets de recherche ne vont pas plus loin.

Images par la nature