Composites en fibre de carbone :
- Les matériaux naturels comme la soie d'araignée et les os tirent leur force de structures hiérarchiques impliquant des chaînes protéiques. Inspirés par la nature, les composites en fibre de carbone imitent ces structures en incorporant des fibres de carbone solides dans une matrice polymère. Ils présentent des rapports résistance/poids exceptionnels, surpassant de nombreux matériaux biologiques.
Graphène :
- La découverte du graphène, une couche d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un seul atome disposée dans un réseau hexagonal, a dévoilé un matériau aux propriétés remarquables. Le graphène est incroyablement résistant, plus rigide que le diamant, mais extraordinairement léger et flexible. Les scientifiques explorent les applications potentielles du graphène dans les composites et les appareils électroniques.
Acier à ultra haute résistance :
- Des techniques de transformation avancées ont permis le développement de l'acier à ultra haute résistance (UHSS). En affinant la structure des grains et en incorporant des éléments d'alliage et des traitements thermiques, l'UHSS atteint une résistance remarquable tout en conservant une ténacité adéquate. Il trouve des applications dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la construction.
Céramiques bio-inspirées :
- La nacre, présente dans les coquilles de mollusques, présente une combinaison exceptionnelle de résistance et de ténacité grâce à sa microstructure brique et mortier. Les chercheurs ont réussi à développer des céramiques de type nacre en imitant cette conception naturelle, conduisant ainsi à des matériaux légers et résistants aux dommages pour diverses applications techniques.
Soie d'araignée synthétique :
- Les progrès du génie génétique et de la chimie des protéines ont permis aux scientifiques de produire des fibres synthétiques de soie d'araignée. Ces fibres correspondent à la résistance et à la résistance de la soie d'araignée naturelle, offrant des possibilités intéressantes pour les textiles légers, les sutures médicales et les matériaux d'origine biologique.
Alliages de titane :
- Dans le domaine de la métallurgie, les alliages de titane se sont imposés comme des matériaux performants. Ils combinent résistance, faible poids et excellente résistance à la corrosion, ce qui les rend précieux dans les environnements aérospatiaux, médicaux et marins.
Métaux cellulaires :
- Inspirés par les mousses naturelles et les nids d'abeilles, les chercheurs ont conçu des métaux cellulaires avec des structures cellulaires sur mesure. Ces matériaux offrent une absorption d'énergie et des rapports résistance/poids exceptionnels, trouvant des applications dans la protection contre les chocs, la gestion thermique et les composants légers.
Bien que ces exemples démontrent notre capacité à égaler, voire à surpasser, la nature, il est important de reconnaître que de nombreux matériaux naturels recèlent encore des secrets et des complexités qui continuent d'inspirer la recherche et l'innovation en cours dans la science et l'ingénierie des matériaux.
