Buckle up: A new class of materials is here
Bouclez votre ceinture : une nouvelle classe de matériaux est arrivée
par l'Université d'Amsterdam
PHOTO/Un matériau bouclé qui est à la fois rigide et bon pour absorber les vibrations. Crédit : D. Dykstra et al.
Habituellement, les deux caractéristiques d'un matériau s'excluent mutuellement : soit quelque chose est rigide, soit il peut bien absorber les vibrations, mais rarement les deux. Cependant, si nous pouvions fabriquer des matériaux à la fois rigides et capables d'absorber les vibrations, il y aurait une multitude d'applications potentielles, de la conception à l'échelle nanométrique à l'ingénierie aérospatiale.
Une équipe de chercheurs de l'Université d'Amsterdam a maintenant trouvé un moyen de créer des matériaux rigides, mais capables d'absorber les vibrations et, ce qui est tout aussi important, qui peuvent rester très légers.
David Dykstra, auteur principal de l'étude publiée dans la revue Advanced Materials, explique : « Nous avons découvert que l'astuce consistait à utiliser des matériaux qui se déforment, comme de fines tôles métalliques. Lorsqu'elles sont assemblées de manière astucieuse, les constructions faites de telles tôles déformées deviennent de grands absorbeurs de vibrations, mais en outre préservent une grande partie de la rigidité du matériau dont ils sont faits.De plus, les feuilles n'ont pas besoin d'être très épaisses, et ainsi le matériau peut rester relativement léger. "
Les chercheurs ont étudié en profondeur les propriétés de ces matériaux déformés et ont découvert qu'ils présentaient tous cette combinaison magique de rigidité et de capacité à dissiper les vibrations. Comme les matériaux connus n'ont pas cette combinaison de propriétés souhaitée, les nouveaux matériaux fabriqués en laboratoire (ou métamatériaux) ont une très large gamme d'applications potentielles, et à une très large gamme d'échelles.
Les utilisations possibles vont de la taille du mètre (pensez à l'aérospatiale, aux applications automobiles et à de nombreuses autres conceptions civiles) à la micro-échelle (applications telles que les microscopes ou la nanolithographie).
Dykstra déclare : « Les humains aiment construire des choses – petites et grandes – et nous voulons presque toujours que ces structures soient légères. Si cela peut être fait avec des matériaux à la fois rigides et capables d'absorber les chocs, de nombreuses conceptions existantes peuvent être amélioré et de nombreuses nouvelles conceptions deviennent possibles. Il n'y a vraiment pas de fin aux applications possibles.
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COMMENTAIRES
E métallurgie il est connu que les métaux ferreux deviennent écrouis par mises en feuilles ondulées ..Mais cet article reste interessante car il montre que le concept de rigidité en mécanique statique est ''contournabler'' .De tels matériaux seraient utiles en constructions et zones a vibrations frequentes ou sismiques
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More information: David M.J. Dykstra et al, Buckling Metamaterials for Extreme Vibration Damping, Advanced Materials (2023). DOI: 10.1002/adma.202301747
Journal information: Advanced Materials
Provided by University of Amsterdam
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