Une nouvelle génération de briquet, des plastiques plus résistants pourraient être produits à l'aide d'un processus chimique complexe conçu par des scientifiques.

Chimistes travaillant à l'échelle nanométrique – 80, 000 fois plus petit qu'un cheveu - ont réussi à lier des molécules en nœuds complexes qui pourraient donner aux matériaux une polyvalence exceptionnelle.

En tissant des fils d'atomes en forme d'étoiles à cinq branches, des chercheurs de l'Université d'Édimbourg ont créé les blocs de construction de matériaux qui pourraient être extrêmement flexibles et absorbant les chocs.

Ils espèrent que les nouvelles molécules - connues sous le nom de nœuds pentafoil - imiteront les caractéristiques des nœuds complexes trouvés dans les protéines et l'ADN, qui aident à rendre certaines substances élastiques.

En caoutchouc naturel, par exemple, 85 pour cent de son élasticité est causée par des enchevêtrements semblables à des nœuds dans sa chaîne moléculaire.

La création de structures nouées en laboratoire devrait permettre aux scientifiques d'observer et de comprendre plus facilement comment les enchevêtrements influencent les propriétés d'un matériau.

Et être capable de produire des matériaux avec un nombre spécifique de nœuds bien définis, plutôt que le mélange aléatoire qui se produit dans les plastiques et les polymères d'aujourd'hui, les scientifiques pourraient exercer un plus grand contrôle lors de la conception des matériaux.

La recherche, financé par le Conseil de recherches en génie et en sciences physiques, est signalé dans Chimie de la nature journal.

L'équipe d'Edimbourg, travailler avec des chercheurs de l'Université de Jyväskylä en Finlande, est le premier à créer un nœud à cinq points de croisement.

Le pentafoil, également connu sous le nom de nœud de sceau de Salomon, a une signification symbolique dans de nombreuses cultures et est l'emblème central sur les drapeaux du Maroc et de l'Éthiopie.

Lier délibérément des molécules en nœuds afin que ses propriétés puissent être étudiées est extrêmement difficile. Jusqu'à maintenant, seulement le type de nœud le plus simple - le trèfle, avec trois points de passage – a été créé par des scientifiques.

Remarquablement, le fil d'atomes que l'équipe d'Édimbourg a noué dans un nœud à cinq étoiles ne mesure que 160 atomes de long et mesure un 16 millionième de millimètre.

En utilisant une technique connue sous le nom d'auto-assemblage, les chercheurs ont produit une réaction chimique dans laquelle les atomes ont été programmés chimiquement pour s'enrouler spontanément dans le nœud souhaité.

Chercheur principal David Leigh, Professeur Forbes de chimie organique à l'Université d'Édimbourg, a déclaré : « Il est très tôt pour dire avec certitude, mais le type de réticulation mécanique que nous venons d'effectuer pourrait conduire à des matériaux très légers mais résistants - quelque chose qui s'apparente à une cotte de mailles moléculaire.

"Cela pourrait également produire des matériaux dotés de propriétés élastiques ou d'absorption des chocs exceptionnelles, car les nœuds moléculaires et les enchevêtrements sont intimement associés à ces caractéristiques. En comprenant mieux le fonctionnement de ces structures - et en étant capable de les créer sur commande - nous devrions être en mesure de concevoir des matériaux qui exploitent ces architectures avec plus d'effet."