Malgré le fait que les matériaux à mémoire de forme ont un très bon potentiel d'utilisation dans une grande variété d'applications, beaucoup d'entre eux ont une caractéristique: pour changer de forme, ils ont besoin de chaleur. Ceci, à son tour, peut être un problème pour leur utilisation dans des environnements sensibles à la température, tels que le corps humain. Cependant, le nouveau développement des scientifiques suisses n'a pas cet inconvénient, car au lieu de la chaleur, le matériau à mémoire de forme créé par eux utilise un liquide magnétiquement sensible. Le développement est rapporté dans le magazine Advanced Materials.
Comment fonctionne le matériau à mémoire de forme?
Développé par des scientifiques de l'Institut suisse Paul Scherrer et de l'École technique supérieure suisse de Zurich, le matériau est basé sur un polymère contenant du silicone avec des gouttes d'un liquide spécial encapsulé à l'intérieur. Ce «fluide magnétorhéologique» se compose à son tour d'eau, de glycérine et de minuscules particules de fer carbonyle. La composition du liquide est similaire à celle du lait, dans lequel les particules de graisse sont dispersées (dissoutes) dans une solution aqueuse.
Dans son état normal, la structure du matériau reste douce et flexible. Mais on n'a qu'à l'influencer avec un champ magnétique, et les gouttes du liquide qu'il contient s'allongent, et les particules de fer qu'il contient s'alignent le long de la source du champ magnétique. Grâce à ces deux facteurs, on observe une augmentation de 30 fois de la rigidité du matériau.
En pratique, cela signifie que si vous définissez la forme initiale d'un matériau, puis agissez dessus avec un champ magnétique, il se solidifie et conserve cette forme jusqu'à ce que l'effet du champ magnétique s'arrête. Une fois que cela se produit, le matériau reprend sa forme d'origine et devient mou.
Dans des études précédentes, les scientifiques ont déjà créé des matériaux à mémoire de forme magnétiquement activés, constitués de polymères contenant des particules métalliques. Selon les scientifiques suisses, la particularité de leur fluide magnétorhéologique permet à leur polymère de devenir plus rigide.
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Les scientifiques évoquent plusieurs cas d'utilisation potentiels de leur nouveau matériel. Par exemple, il peut être utilisé pour fabriquer des cathéters médicaux capables de modifier leur rigidité après avoir été insérés en toute sécurité dans les vaisseaux sanguins. Il peut être utilisé pour créer des pneus auto-cicatrisants pour des engins spatiaux de recherche au sol, ou pour être utilisé dans la fabrication de composants robotiques pouvant se déplacer sans avoir besoin de moteurs.
Nikolay Khizhnyak