À l'intérieur de la plupart des matériaux, peu bouge. Mais un nouveau « nanocomposite actif » grouille de mouvement :de petites particules se connectent ou se séparent, changeant ainsi la couleur de l'ensemble du matériau. Il a été réalisé par des scientifiques de l'Institut Leibniz pour les nouveaux matériaux à Sarrebruck dans le but de donner aux matériaux plus de dynamique. Le matériau transparent peut "répondre" aux changements de température ou, à l'avenir, la présence de substances chimiques et de toxines avec un changement de couleur. Les chercheurs veulent créer des films d'emballage qui changent de couleur lorsque les aliments se gâtent, par exemple.

Les résultats ont été récemment publiés dans la célèbre revue scientifique Matériaux avancés .

Comment faire pour que des particules solides se déplacent à l'intérieur d'un matériau solide ? "Vous voulez rarement que cela se produise dans l'acier, béton, ou plastiques, parce que le mouvement libre implique généralement un point faible dans le matériau. Dans nos nanocomposites actifs, les particules sont découplées du matériau principal à l'intérieur de petits compartiments, tandis que le reste reste stable, " dit Tobias Kraus, Responsable du Groupe Formation Structure à l'INM.

L'équipe de recherche a utilisé une astuce :comme des raisins secs dans un pudding, ils ont distribué de petites gouttelettes liquides dans un polymère. Les gouttelettes contenaient des nanoparticules d'or qui se déplacent librement à l'intérieur de chaque gouttelette, quelque chose qu'ils ne pouvaient pas faire dans le solide :« Les particules sont maintenant libres de s'agglomérer ou de se déplacer librement dans toute la gouttelette. La couleur du nanocomposite dépend de la distance entre les nanoparticules, il passe du rouge rubis au gris-violet dans notre exemple. Les particules peuvent se séparer à nouveau, et le changement de couleur est entièrement réversible, " explique le professeur Kraus.

L'œil nu ne peut discerner ni les gouttelettes ni les nanoparticules à l'intérieur. L'ensemble du composite est translucide; il change simplement de couleur en fonction de la température. « Le résultat est pertinent pour les applications qui nécessitent des matériaux transparents. Nous envisageons de l'appliquer sur des films transparents, par exemple, " dit le scientifique des matériaux Kraus.

Dans la publication actuelle, les particules s'agglomèrent en fonction de la température. À l'avenir, les scientifiques veulent que le nanocomposite réagisse à des stimuli chimiques. "On peut l'utiliser pour visualiser directement des concentrations élevées de vitamine C ou de toxines, par exemple, " dit Kraus.