Soldats, les athlètes, et les automobilistes pourraient mener une vie plus sûre grâce à un nouveau processus qui pourrait conduire à une protection plus efficace et réutilisable contre les chocs et les impacts, explosion, et vibrations, selon une nouvelle étude.

Insertion sous pression de solutions aqueuses dans des matériaux nanoporeux hydrofuges, tels que les zéolithes et les charpentes organométalliques, pourrait aider à créer des systèmes d'absorption d'énergie à haute performance.

Une équipe de recherche internationale a expérimenté des cadres d'imidazolate zéolithique stables sur le plan hydrothermique (ZIF) avec une structure moléculaire en forme de cage « hydrophobe », en découvrant que ces systèmes sont des absorbeurs d'énergie remarquablement efficaces à des conditions réalistes, conditions de chargement à haut débit, et ce phénomène est associé au regroupement et à la mobilité de l'eau dans les nanocages.

Des chercheurs des universités de Birmingham et d'Oxford, avec l'Université de Gand, La Belgique, ont publié leurs conclusions aujourd'hui dans Matériaux naturels .

Dr Yueting Sun, Maître de conférences en ingénierie à l'Université de Birmingham, a commenté :« Le caoutchouc est largement utilisé pour l'absorption des chocs de nos jours, mais le processus que nous avons découvert crée un matériau qui peut absorber plus d'énergie mécanique par gramme avec une très bonne réutilisation grâce à son mécanisme nanométrique unique.

"Le matériau a une grande importance pour la sécurité en cas d'accident de véhicule pour les occupants et les piétons, les véhicules blindés et les infrastructures militaires ainsi que la protection du corps humain.

"Les soldats et la police pourraient bénéficier de meilleurs gilets pare-balles et combinaisons anti-bombe, les athlètes pourraient porter des casques plus efficaces, genouillères et semelles intérieures de chaussures car le matériau est semblable à un liquide et flexible à porter."

La réutilisation du matériel, résultant de l'extrusion spontanée de liquide, permet également au matériau d'être adapté à des fins d'amortissement, ce qui signifie qu'il pourrait être utilisé pour créer des véhicules avec moins de bruit et de vibrations, ainsi qu'un meilleur confort de conduite.

Le matériau pourrait également être incorporé dans des machines pour réduire les vibrations et le bruit nocifs, réduisant ainsi les coûts de maintenance. Il pourrait également être utilisé pour réduire la vulnérabilité aux tremblements de terre des ponts et des bâtiments.

Les matériaux d'absorption d'énergie de pointe actuels reposent sur des processus tels que la déformation plastique étendue, flambage des cellules, et la dissipation viscoélastique, ce qui rend difficile la création de matériaux pouvant offrir une protection efficace contre les impacts multiples.