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DDes matériaux plus solides et plus durables grâce à une astuce de chimie

Essai de propagation de fissure sur un matériau thermodurcissable © INSA Lyon Essai de propagation de fissure sur un matériau thermodurcissable © INSA Lyon

Dans un contexte industriel où la durabilité des matériaux devient un enjeu majeur, deux chercheurs du laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP) ont mis au point une nouvelle approche pour rendre les matériaux thermodurcissables beaucoup plus résistants aux fissures. Simple dans son principe et très efficace dans ses résultats, cette innovation pourrait contribuer au développement de matériaux à la fois plus solides et plus durables.

Les matériaux thermodurcissables occupent une place centrale dans l’industrie moderne. Résines époxy, composites, colles structurales ou revêtements anticorrosion : ils forment la colonne vertébrale d’applications allant du transport terrestre aux technologies spatiales.

Leur rigidité et leur capacité à conserver leurs propriétés en conditions extrêmes en font des alliés précieux. Pourtant, ces matériaux présentent une faiblesse critique : une fissure qui s’initie à la suite d’un choc se propage souvent très rapidement, menant à une rupture brutale.

Dans un contexte où ces matériaux ne sont pas recyclables, augmenter leur résistance et leur durée de vie devient un enjeu majeur à la fois scientifique, industriel et environnemental.

L’approche imaginée par Julien Bernard, directeur de recherche au CNRS, en collaboration avec Frédéric Lortie, professeur à l’INSA Lyon, repose sur une idée simple : générer, directement au sein du matériau thermodurcissable, de petits domaines capables d’absorber l’énergie lorsqu’un choc survient.

Pour y parvenir, les chercheurs produisent des « copolymères à blocs », c’est-à-dire des chaînes macromoléculaires composées de plusieurs blocs de compositions chimiques différentes qui, au sein du matériau, conduisent à un panel d’auto-assemblages de formes et de tailles bien définies.

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