Les matériaux auto-réparables représentent un domaine très prometteur en chimie des polymères. Imaginez un peu : vous coupez un morceau de caoutchouc en deux, puis vous pressez les deux pièces obtenues entre elles, et le voilà réparé, avec les mêmes propriétés de résistance, élasticité qu’au départ. En voilà un exemple particulièrement spectaculaire :
Il existe plusieurs procédés différents qui permettent cette prouesse technologique (et oui, la chimie, c’est aussi une technologie de pointe), mais les chercheurs Y. Yang et M.W. Urban en ont proposé un nouveau, très original, et, semble-t-il, très efficace : il s’agit d’utiliser ici le dioxyde de carbone (ainsi que l’eau) atmosphérique pour reconstituer les liaisons chimiques coupées lors de la coupure du polymère.
Pour être plus précis, ce polymère est dérivé du poly-uréthane, dont on entend parler pour les colles du même nom. Mais les chercheurs y ont greffé une molécule de type « sucre », qui, à l’aide de sels d’étain présent en faible quantité, va réagir avec le CO2 et l’eau, pour former de nouvelles liaisons à l’emplacement des précédentes.
Les résultats présentés ici sont assez convaincants, comme on peut le voir dans cette vidéo, ou sur ces images :
Le polymère a ici été entaillé de quelques centaines de micromètres, et laissé tel quel à l’air libre, sans compression, ni changement de conditions extérieures.
Le seul élément négatif dans ce matériau réside en sa teneur en sels d’étain : hautement toxiques, ils limitent son utilisation pour un intérêt biomédical. D’après les données expérimentales, les chercheurs semblent avoir essayé d’autres métaux pour le remplacer, en particulier le cuivre, mais sans succès.
« Self-Repairable Polyurethane Networks by Atmospheric Carbon Dioxide and Water » Y. Yang et al., Angewandte Chemie Int. Ed. 2014, Early View
