Aérien, Aérien, Aérogel. Jusqu'à maintenant, la fragilité a limité l'application pratique de ces solides délicats, qui se composent presque entièrement de pores remplis d'air. Cela peut maintenant changer :Dans le journal Angewandte Chemie , Des chercheurs japonais ont maintenant introduit des aérogels extrêmement élastiques, faciles à traiter et pouvant être produits à faible coût. Leur succès repose sur une structure de réseau organique-inorganique doublement réticulée avec une densité de réseau ajustable.

Les aérogels peuvent être constitués de divers matériaux, qui sont tous cassants, qui rend des processus tels que la coupe, forage, ou fraisage, presque impossible. En outre, le processus de séchage dont ils ont besoin est généralement une affaire coûteuse.

Dans l'équipe dirigée par Kazuki Nakanishi et Kazuyoshi Kanamori à l'Université de Kyoto (Japon), Guoqing Zu a maintenant développé une nouvelle classe d'aérogels exceptionnellement élastiques. Leurs matériaux sont à base de monomères vinyldiméthylméthoxysilane et vinylméthyldiméthoxysilane, qui sont initialement liés en chaînes polymères par une polymérisation radicalaire utilisant les doubles liaisons dans leurs groupes vinyle. Les chaînes polymères ont des chaînes latérales organosiliciées (silanes), qui, selon le monomère, ont un ou deux groupes méthoxy (-OCH 3 ) sur l'atome de silicium. Ces groupes participent à l'étape suivante, une réaction de réticulation à un ou deux endroits de la chaîne latérale silane, dépendant encore une fois du monomère. Cette polycondensation forme des ponts siloxanes (-Si-O-Si-). La densité de la réticulation résultante des polymères (copolymères polyvinylpolydiméthylsiloxane-polyvinylpolyméthylsiloxane) dépend du rapport dans lequel les deux monomères ont été mélangés. La pression d'air ou la lyophilisation subséquente peu coûteuse forme alors des aérogels avec une porosité adaptée.

Grâce à leurs chaînes souples siloxanes et hydrocarbonées, les structures délicates sont très élastiques. Ils peuvent être pliés, roulé, tordu, et découpez les formes souhaitées. Les versions plus densément réticulées présentent une isolation thermique élevée, surpassant les matériaux conventionnels comme la mousse de polyuréthane.

L'absorption sélective des aérogels est également intéressante :exposés à un mélange d'hexane et d'eau, ils absorbent exclusivement l'hexane, qui peut ensuite être éliminé en pressant le matériau comme une éponge ou par évaporation. Ce processus peut ensuite être répété jusqu'à ce que le mélange soit complètement séparé. Cela permet aux solvants ou aux huiles comme l'acétone, toluène, huile minérale, et le kérosène à séparer s'ils pénètrent accidentellement dans un plan d'eau, par exemple.

Les chercheurs ont également produit des composites avec ces polymères et des nanoplaquettes de graphène électriquement conductrices. Sous pression, les plaquettes de graphène se rapprochent, augmentant de manière réversible la conductivité. Les utilisations possibles de cette propriété incluent les pavés tactiles pour les appareils électroniques et les appareils électroniques portables.