Ce nouveau ciment révolutionnaire 17x plus résistant que le traditionnel est inspiré par la structure complexe… De la coquille d’huître

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L’industrie de la construction pourrait être sur le point de vivre une révolution grâce à une découverte faite par les chercheurs de l’Université de Princeton.

Ces derniers ont mis au point un nouveau composite de ciment, inspiré par la structure complexe des coquillages tels que les huîtres et les ormeaux. Ce nouveau matériau est incroyablement résistant aux fissures et affiche une flexibilité jusqu’alors inimaginable pour du ciment.

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Une innovation inspirée par la nature

Le secret de cette avancée réside dans l’imitation de la structure en briques et mortier que l’on trouve dans les coquillages naturels. Cette configuration permet aux matériaux de se déformer de manière inélastique, absorbant et dissipant ainsi l’énergie sans se briser. Le nouveau composite cimentaire développé est 19 fois plus flexible et peut s’étirer sans rompre, tout en étant 17 fois plus résistant aux fissures que le ciment traditionnel.

Cet incroyable nouveau matériau est le premier jour du renouveau de l’humanité qui pourrait faire disparaître le plastique

La structure du nacre à la loupe

Le nacre, ou nacre de perle, trouvé à l’intérieur de certains coquillages, est composé de plaquettes hexagonales d’aragonite, un minéral dur, reliées par un biopolymère souple à l’échelle microscopique. Ce design en trois dimensions permet un glissement des plaquettes et une déformation du biopolymère, améliorant ainsi la robustesse du matériau malgré ses composants fragiles.

Composite cimentaire nouvelle génération

Pour recréer ce mécanisme dans un matériau de construction, les chercheurs de Princeton ont utilisé du ciment Portland classique et une petite quantité de polymère. En alternant de minces couches de ce polymère avec des feuilles de pâte de ciment, ils ont créé des faisceaux multicouches petits mais extrêmement résistants.

Test de résistance à la fissuration

Pour évaluer la résistance à la fissuration de ces nouveaux composites, chaque faisceau a été soumis à un test de flexion en trois points avec entaille. Trois types de faisceaux ont été testés : le premier avec des couches alternées de pâte de ciment et de polymère mince, le deuxième avec des feuilles de ciment gravées au laser formant des motifs hexagonaux, et le troisième imitant plus étroitement la structure du nacre avec des tablettes de ciment hexagonales séparées reliées par du polymère.

Résultats prometteurs pour l’infrastructure

Les résultats sont impressionnants : les composites imitant le nacre ont montré une augmentation de 1791 % de la ductilité et une résistance à la fracture 17 fois supérieure par rapport au ciment classique. Les mécanismes de durcissement impliquent la déformation entre les couches, la propagation tortueuse des fissures et le glissement des tablettes, rendant le matériau non seulement plus flexible mais aussi beaucoup plus résistant.

Perspectives d’amélioration et applications futures

Les chercheurs envisagent maintenant de tester divers matériaux souples pour développer des infrastructures plus résilientes. L’amélioration des formes des rainures et l’optimisation des méthodes de production par des processus intégrés de laminage-laser ou de fabrication additive sont également à l’étude pour des applications d’infrastructure plus larges.

Découverte exceptionnelle dans les abysses qui remet en cause tout ce qu’on croyait savoir sur la production d’énergie par des êtres vivants

Cet article explore le développement innovant d’un composite de ciment inspiré par la structure des coquillages, offrant une flexibilité et une résistance aux fissures sans précédent. Ce progrès pourrait transformer radicalement les matériaux de construction traditionnels et ouvrir la voie à des structures plus durables et écologiques.

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Guillaume AIGRON
Guillaume AIGRON
Très curieux et tourné vers l'économie, la science et les nouvelles technologies, (particulièrement ce qui touche à l'énergie et les entreprises françaises) je vous propose de vous faire profiter de cette passion à travers des articles d'actualité.

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