Un matériau à mémoire de forme dans un liquide activé magnétiquement

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Bien que les matériaux à mémoire de forme aient des applications potentielles intéressantes, comme reprendre leur forme originale qui peut être un ressort, bon nombre d’entre eux nécessitent l’application de chaleur pour changer de forme, ce qui peut poser des problèmes dans des environnements sensibles à la température, tels que le corps humain.

Un nouveau matériau à mémoire de forme

Mais un nouveau matériau qui repose sur un liquide magnétiquement réactif pourrait remplacer l’ancien système de mémoire de forme. Développée par des scientifiques de l’Institut Paul Scherrer en Suisse et de l’ETH Zurich, cette substance consiste en un polymère à base de silicone contenant des gouttelettes de liquide.

Ce « liquide magnétorhéologique » est à son tour composé d’eau, de glycérine et de minuscules particules de fer carbonyle – la composition du liquide est similaire à celle du lait, dans lequel des gouttelettes de graisse sont dispersées dans une solution aqueuse.

Lorsqu’il n’est pas exposé à un champ magnétique, ce matériau reste souple et flexible. Une fois qu’un tel champ est appliqué, les gouttelettes s’allongent et les particules de fer s’alignent sur les lignes du champ magnétique. Ces deux facteurs entraînent une augmentation de près de 30 fois de la rigidité du matériau.

En pratique, cela signifie que si un matériau mou est formé manuellement selon une certaine forme, puis soumis à un champ magnétique, il devient rigide et conserve cette forme jusqu’à ce que le champ soit supprimé. Lorsque cela se produit, le matériau retrouve sa forme initiale et son état souple.

Des études antérieures ont produit des matériaux à mémoire de forme activés magnétiquement composés de polymères dans lesquels des particules métalliques sont incorporées. Toutefois, selon les chercheurs suisses, la nature fluide du liquide magnétorhéologique permet à leur polymère de devenir beaucoup plus rigide.

Un matériau pour plusieurs applications 

Parmi les applications possibles de ce nouveau matériau, citons les cathéters qui changent de rigidité après une insertion sûre et facile dans les vaisseaux sanguins, les pneus à déploiement automatique sur les véhicules mobiles utilisés pour explorer d’autres planètes, des composantes robotiques capables d’effectuer des mouvements sans moteur, et même des composantes intégrées à de petits appareils où nous retrouvons des ressorts.

Un article sur cette recherche a été publiée dans Advanced Materials.

La vidéo ci-dessous nous montre comment ce système magnétique fonctionne :

Source : Paul Scherrer Institute
Crédit photo : PXHere

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