Tsukuba, Japon, 12 février 2021 - (ACN Newswire) - Les élastomères sont les matériaux souples et élastiques, comme les gels et les caoutchoucs, que l'on trouve dans les pièces d'automobiles et d'avions, dans les équipements sportifs et qui sont utilisés pour protéger les machines de précision et les bâtiments contre les vibrations. Les scientifiques veulent maintenant les rendre plus minces et plus résistants, sans perdre en élasticité. L'ingénieur en matériaux de l'Université de Nagoya, Yukikazu Takeoka, et ses collègues ont passé en revue les efforts les plus récents visant à améliorer les élastomères pour la revue Science and Technology of Advanced Materials.

«Notre revue donne des indications sur le type de pensée moléculaire qui doit être utilisée pour rendre les élastomères plus résistants», déclare Takeoka.

Les élastomères sont constitués de nombreuses et longues chaînes moléculaires de sous-unités répétitives. Ils peuvent subir de grandes déformations lorsqu'ils sont étirés, revenant à leur forme d'origine lorsque la tension est relâchée. Ils peuvent le faire parce que leurs chaînes moléculaires ont suffisamment de mobilité pour s'étirer et se resserrer.

L'élasticité et la ténacité globale dépendent des interactions entre les chaînes moléculaires à l'intérieur du matériau. Les scientifiques ont travaillé sur le contrôle de la façon dont les chaînes se lient et interagissent afin de modifier les propriétés mécaniques des élastomères.

Takeoka et son équipe du département de chimie moléculaire et macromoléculaire de l'Université de Nagoya expliquent que les élastomères peuvent être rendus plus résistants en introduisant de fortes liaisons hydrogène ou ioniques qui peuvent relier de manière réversible les chaînes d'élastomères. Ces liaisons réversibles se fixent et se détachent des chaînes élastomères lorsque le matériau se déforme. Les scientifiques ont utilisé des liaisons hydrogène pour fabriquer des hydrogels puissants qui peuvent se déformer jusqu'à 600% et revenir à leur état d'origine en trois minutes à 37 degrés Celsius ou en quelques secondes à 50 degrés Celsius.

Les chaînes élastomères peuvent également être liées par des molécules «cycliques» en forme d'anneau, ce qui confère aux chaînes liées un grand degré de flexibilité et une meilleure ténacité. Une équipe de scientifiques a fabriqué un élastomère très flexible en mélangeant des solutions de polyéthylène glycol et d'alpha-cyclodextrine cyclique dans l'eau.

Takeoka et ses collègues suggèrent qu'une combinaison supplémentaire d'élastomères liés par des liaisons réversibles et des molécules cycliques en mouvement pourrait conduire à des élastomères encore plus résistants avec un meilleur allongement. «Notre examen met l'accent sur l'importance d'examiner en détail le comportement moléculaire lors de la conception de matériaux polymères», déclare Takeoka.

Livre: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2020.1849931

Pour en savoir plus
Yukikazu Takeoka
Université de Nagoya
Courriel : [email protected]

À propos de la revue Science and Technology of Advanced Materials

La revue en libre accès STAM publie des articles de recherche exceptionnels sur tous les aspects de la science des matériaux, y compris les matériaux fonctionnels et structurels, les analyses théoriques et les propriétés des matériaux.

Chikashi Nishimura
Directeur de la publication STAM
[email protected]

Communiqué de presse diffusé par ResearchSEA pour la science et la technologie des matériaux avancés.

Sujet: Résumé du communiqué de presse
Secteurs: Produits chimiques, Nanotechnologie

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