Grâce à un nouveau processus de polymérisation, un nouveau matériau appelé 2DPA-1 a été créé , un plastique qui s’avère 2 fois plus résistant que l’acier ; aussi léger ou plus léger que le plastique et pourrait également être recyclable.
La polymérisation est une réaction chimique par laquelle les réactifs, des monomères de faible poids moléculaire, forment des liaisons chimiques entre eux, donnant naissance à une molécule lourde (macromoléculaire) avec une chaîne linéaire ou une structure tridimensionnelle appelée polymère.
Le 2DPA-1 est un nouveau polymère qui pourrait être utilisé dans la construction de grandes structures telles que des voitures, des ponts, des gratte-ciel, des structures sous-marines et dans de très petits objets tels que des téléphones portables.
Cette nouvelle matière plastique pourrait signifier la fin de l’acier dans les industries, car en plus d’être plus léger, il est plus facile à recycler, ce qui en fait un plastique plus respectueux de l’environnement.
Qu’est-ce que le 2DPA-1
Le 2DPA-1 est un polymère bidimensionnel qui, contrairement à d’autres polymères qui forment des chaînes unidimensionnelles en forme de spaghetti, ces molécules s’assemblent en feuilles bidimensionnelles .
Strano (professeur au MIT) et Yuwen Zeng ont conçu un nouveau processus de polymérisation qui a conduit à une feuille bidimensionnelle appelée polyaramide .
Dans des conditions optimales, les monomères peuvent croître en 2 dimensions, formant des disques qui, grâce aux liaisons hydrogène entre les couches, peuvent être empilés les uns sur les autres, créant ainsi une structure très solide et stable.
Grâce au fait que le matériau s’auto-assemble spontanément en solution, il peut être fabriqué en grande quantité en augmentant simplement la quantité de matériaux au moment initial.
Cette nouvelle avancée permet d’obtenir des molécules plates beaucoup plus faciles à transformer en un matériau très résistant et mince .
Matériau solide mais léger
Parmi les principales caractéristiques que les chercheurs ont découvertes dans ce nouveau matériau léger mais résistant, on distingue les suivantes :
- Le module élastique ou mesure de force nécessaire pour déformer ce nouveau matériau est entre 4 et 6 fois supérieur à celui du verre pare-balles. Comme il est impénétrable, il est utilisé comme film pour tout type de couverture que l’on souhaite protéger.
- Bien que la densité de ce nouveau matériau soit six fois inférieure à celle de l’acier, les chercheurs ont découvert que la limite élastique, ou la force requise pour briser ce nouveau matériau, est deux fois supérieure à celle de l’acier.
- Ce nouveau matériau est imperméable aux gaz, contrairement à d’autres polymères constitués de chaînes enroulées avec des espaces permettant aux gaz de s’échapper.
- Le 2DPA-1 est constitué de monomères très bien assemblés (ils s’assemblent comme des pièces LEGO), où il n’y a aucun espace pour que d’autres molécules puissent s’interposer entre eux. Tout cela donne lieu à la création de revêtements ultra-fins qui empêchent complètement le passage de l’eau ou du gaz. Tout cela serait également très utile dans le secteur automobile, dans les constructeurs automobiles pour une excellente protection des métaux, ou dans l’électronique ou encore dans la construction.
- Ce nouveau polymère est facilement transformable en solution, ce qui facilite un grand nombre d’applications avec un rapport résistance/poids élevé.
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology testent sa conversion en un matériau recyclable afin de le transformer en une nouvelle génération de plastiques plus respectueux de l’environnement.
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