Chaque fois qu'un coup de feu tire, le plomb s'échappe dans l'air. Une avancée scientifique pourrait fournir un remplacement comparable aux matières explosives à base de plomb trouvées dans les munitions, protéger les soldats et l'environnement des effets toxiques potentiels.

Chercheurs de l'Université Purdue, en collaboration avec le laboratoire de recherche de l'armée du commandement du développement des capacités de combat de l'armée américaine, développé deux nouveaux matériaux sans plomb qui fonctionnent comme des explosifs primaires, qui sont utilisés pour enflammer la poudre à l'intérieur d'une cartouche de pistolet.

L'oeuvre, financé par le bureau de recherche de l'armée, apparaît dans un article publié dans Chimie—Une revue européenne .

"À l'heure actuelle, chaque fois que vous tirez, tu vas répandre du plomb dans l'air autour de toi, " a déclaré Davin Piercey, un professeur adjoint Purdue en génie des matériaux et en génie mécanique. « Toute utilisation de plomb finira par polluer l'environnement en petites quantités. Plus vous enlevez de plomb, mieux c'est pour l'environnement."

Une étude antérieure a révélé que les personnes qui tiraient beaucoup pouvaient avoir des niveaux de plomb élevés. Mais si loin, l'utilisation du plomb dans les explosifs a été inévitable.

Lorsqu'on appuie sur la gâchette d'un pistolet, un percuteur en métal heurte une coupelle contenant un explosif primaire. La force du percuteur déforme la coupelle, écraser l'explosif primaire et le faire exploser. Cette explosion déclenche un explosif secondaire qui brûle et aide à compléter le reste de la séquence de tir, accélérer la balle du pistolet.

Parce que les explosifs primaires se trouvent dans la cartouche d'à peu près tout ce qui tire une balle, l'armée cherche depuis de nombreuses années des solutions pour développer des versions sans plomb de ces explosifs qui satisfont aux réglementations environnementales associées à la contamination par le plomb.

« Le développement de ces matériaux offre une voie potentielle vers une technologie sans plomb, " a déclaré Jesse Sabatini, un chercheur de l'armée qui a mené l'enquête du projet sur les molécules à utiliser pour ces nouveaux matériaux.

Ce qui permet aux matériaux d'être sans plomb, c'est une structure chimique qui n'a jamais été utilisée dans les explosifs primaires auparavant. Un matériau est composé de sels d'argent tandis que l'autre matériau ne contient aucun métal, juste les ingrédients de base d'un explosif. Ces ingrédients comprennent le carbone, hydrogène, l'azote et l'oxygène.

"Du point de vue de la toxicité, l'argent est une amélioration par rapport au plomb, mais c'est quand même un peu toxique. Nous avons donc également fabriqué un matériau non métallique qui n'est pas associé à la toxicité des métaux lourds. Le métal est un poids mort, énergétiquement parlant, et ne contribue pas beaucoup à une véritable explosion, " dit Piercey.

La structure chimique utilisée dans ces matériaux les rend très denses, ce qui signifie que seule une petite quantité de l'un ou l'autre matériau serait nécessaire pour créer une explosion.

Les chercheurs du Army Research Laboratory ont modélisé ces matériaux pour avoir une idée de leur degré d'explosif. Le laboratoire de Piercey au Purdue Energetics Research Center (PERC) a fabriqué les matériaux et mené des tests expérimentaux démontrant qu'ils fonctionnent comme des explosifs primaires.

Selon les calculs des chercheurs, les matériaux qu'ils ont créés ont une performance de détonation similaire ou supérieure à celle des explosifs primaires couramment utilisés.

Le CCDC-Centre d'Armement à Picatinny Arsenal, New Jersey, s'intéresse à l'exploration de ces composés pour des applications primaires à base d'explosifs pour les balles et les propulseurs d'armes à feu. Les chercheurs de Purdue et de l'Armée continueront de rassembler les données nécessaires pour déterminer quels systèmes d'armes à base de plomb ces matériaux peuvent remplacer.

« Au PERC, notre thème est "des molécules aux munitions". Nos laboratoires peuvent tout faire, de la conception et du test de molécules à la formulation et à la fabrication de ces molécules en un composé utile, " a déclaré Steve Beaudoin, directeur du PERC et professeur Purdue de génie chimique.

"Nos partenaires peuvent alors prendre ce composé utile et le mettre dans une ogive, missile, fusée ou quoi que ce soit d'autre."