Une équipe d'ingénieurs chimistes et de scientifiques des matériaux de l'Université du Zhejiang en Chine a développé un nouveau type de fibre d'aérogel qui s'est avérée plus chaude que le duvet lorsqu'elle est tissée dans un pull. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit l'inspiration de leurs fibres, comment elles ont été fabriquées et à quel point elles ont fonctionné lorsqu'elles ont été testées dans un environnement froid. Zhizhi Sheng et Xuetong Zhang, de l'Académie chinoise des sciences, ont publié un article Perspective dans le même numéro de revue décrivant le travail effectué par l'équipe dans le cadre de ce nouvel effort.
Les aérogels sont des types de gels dans lesquels le liquide est remplacé par de l'air. Ils ont été inventés dans les années 1930 et ont été utilisés pour diverses applications, notamment dans les véhicules spatiaux de la NASA. En raison de leurs propriétés thermiques positives, les scientifiques des matériaux ont essayé de fabriquer des fibres qui pourraient être utilisées pour créer des textiles chauds. Jusqu’à présent, ces tentatives ont pour la plupart échoué, en raison d’un manque de perméabilité à l’humidité et de résistance. Dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche chinoise a trouvé un moyen de surmonter ces deux problèmes.
Les travaux des chercheurs ont débuté dans le but d'imiter les propriétés thermiques de la fourrure de l'ours polaire. Ils notent que la raison pour laquelle les ours peuvent rester au chaud dans des températures aussi froides est que les poils qui composent leur pelage ont à la fois un noyau poreux et une coquille dense. Pour recréer de tels attributs, le groupe a créé ce qu'ils décrivent comme une fibre d'aérogel encapsulée en commençant par un précurseur, qu'ils ont filé pendant qu'il était congelé. Ce processus a conduit à une transition sol-gel. Le matériau a ensuite été lyophilisé et recouvert d'une coque semi-dure.
Le résultat était une fine fibre ronde qui pouvait être produite dans les longueurs souhaitées. Les chercheurs notent qu'aucun post-traitement n'était nécessaire pour produire des textiles, ce qui suggère que leurs fibres pourraient être produites à moindre coût que celles actuellement utilisées.
L’équipe de recherche a ensuite produit des lots de leurs fibres en longs brins qu’ils ont utilisés pour tisser un pull. Ils ont ensuite testé la chaleur du pull en l’exposant à des températures aussi basses que −20°C. Ils affirment que le pull a démontré une protection thermique meilleure que celle des pulls similaires en duvet, en laine ou en coton. Ils ont également étiré le pull 10 000 fois et ont constaté qu’il souffrait peu de dégâts. Ils notent également que la fibre peut être étirée, teinte et pliée.
Plus d'informations : Mingrui Wu et al, Fibre d'aérogel biomimétique pouvant être tricotée pour textile d'isolation thermique, Science (2023). DOI :10.1126/science.adj8013
Zhizhi Sheng et al, Imitant les poils d'ours polaire dans des fibres d'aérogel, Science (2023). DOI :10.1126/science.adm8388
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