Les chercheurs de l'UCLA et les collaborateurs de huit autres instituts de recherche ont créé un environnement extrêmement léger, aérogel céramique très résistant. Le matériau pourrait être utilisé pour des applications telles que l'isolation des engins spatiaux, car il peut résister à la chaleur intense et aux changements de température sévères que subissent les missions spatiales.

Les aérogels céramiques sont utilisés pour isoler les équipements industriels depuis les années 1990, et ils ont été utilisés pour isoler l'équipement scientifique des missions de rover de la NASA sur Mars. Mais la nouvelle version est beaucoup plus durable après exposition à une chaleur extrême et à des pics de température répétés, et beaucoup plus léger. Sa composition atomique unique et sa structure microscopique le rendent également exceptionnellement élastique.

Quand il est chauffé, le matériau se contracte plutôt que de se dilater comme le font les autres céramiques. Il se contracte également perpendiculairement à la direction dans laquelle il est comprimé - imaginez que vous appuyez une balle de tennis sur une table et que le centre de la balle se déplace vers l'intérieur plutôt que de s'étendre - à l'opposé de la réaction de la plupart des matériaux lorsqu'ils sont comprimés. Par conséquent, le matériau est beaucoup plus flexible et moins cassant que les aérogels en céramique de pointe actuels :il peut être comprimé à 5 pour cent de son volume d'origine et récupérer complètement, tandis que d'autres aérogels existants peuvent être compressés à seulement environ 20 pour cent, puis récupérer complètement.

La recherche, qui a été publié aujourd'hui dans Science , était dirigé par Xiangfeng Duan, un professeur de chimie et de biochimie à l'UCLA; Yu Huang, un professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'UCLA; et Hui Li de l'Institut de technologie de Harbin, Chine. Les premiers auteurs de l'étude sont Xiang Xu, un chercheur postdoctoral invité en chimie à l'UCLA du Harbin Institute of Technology ; Qiangqiang Zhang de l'Université de Lanzhou; et Menglong Hao de l'UC Berkeley et de l'Université du Sud-Est.

Les autres membres de l'équipe de recherche venaient de l'UC Berkeley; Université Purdue; Laboratoire national Lawrence Berkeley; Université du Hunan, Chine; Université de Lanzhou, Chine; et l'Université King Saud, Arabie Saoudite.

Malgré le fait que plus de 99% de leur volume est de l'air, les aérogels sont solides et structurellement très résistants pour leur poids. Ils peuvent être fabriqués à partir de nombreux types de matériaux, y compris la céramique, oxydes de carbone ou métalliques. Par rapport à d'autres isolants, les aérogels à base de céramique sont supérieurs pour bloquer les températures extrêmes, et ils ont une densité ultra-faible et sont très résistants au feu et à la corrosion, toutes qualités qui se prêtent bien aux engins spatiaux réutilisables.