Les fissures dans le sol du désert semblent aléatoires à l'œil non averti, même magnifiquement, mais les mathématiques régissant les modèles d'argile séchée s'avèrent prévisibles et utiles dans la conception de matériaux avancés.

Dans une paire de nouvelles études de l'Université de Princeton, les chercheurs ont découvert que dans une grande classe de matériaux communs, y compris l'argile et la peau humaine, les grains individuels du matériau rétrécissent au fur et à mesure qu'ils sèchent. La quantité et la vitesse de rétraction varient en fonction des propriétés physiques du matériau. En exploitant ce trait jusqu'alors inconnu, les chercheurs sont en mesure de prédire, et même inverse, craquement avec le temps.

"L'application de matériaux qui se guérissent spontanément, en tirant parti de la rétractabilité, est quelque chose qui me passionne, " a déclaré Sujit Datta, professeur adjoint de génie chimique et biologique à l'Université de Princeton et auteur principal des études.

Dans le premier article ( Matière molle , DOI :10.1039/C9SM00731H), en équilibrant les conditions juste ainsi, les chercheurs ont affiné un matériau granulaire rétractable de manière à ce qu'il se sépare alternativement en grappes précises, n'a pas du tout craqué, ou a commencé à se fissurer mais s'est refermé.

Le deuxième papier, sortie le 10 octobre en Lettres d'examen physique , expose la physique générale régissant la rétraction, c'est-à-dire comment chaque grain change individuellement lorsqu'il interagit avec l'agrégat, et comment ce trait affecte la taille des grappes laissées après la fissuration d'un matériau granulaire. Près d'un siècle de travail dans ce domaine avait supposé que tous les grains conservent leur taille, omettant de décrire le rétrécissement des grains individuels dans de tels matériaux. La révélation a un impact sur tout, des traitements biomédicaux aux piles à combustible en passant par le confinement des déchets toxiques.