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Entre métal et plastique : des scientifiques créent un matériau aux propriétés qui « ne peuvent pas être expliquées »

Des scientifiques de l’Université de Chicago ont réussi une véritable prouesse : créer un tout nouveau type de matériau, aussi souple que le plastique, mais conducteur comme le métal. Ses propriétés uniques « ne peuvent pas être expliquées », selon l’équipe. La revue a été publiée le 26 octobre dans Nature.

Le groupe de scientifiques de l'Université de Chicago responsable de la découverte © John Zich, Université de Chicago
Le groupe de scientifiques de l’Université de Chicago responsable de la découverte © John Zich, Université de Chicago

Des scientifiques ont créé un matériau entièrement nouveau aux propriétés qui ne peuvent pas être expliquées. Ce matériau, qui ressemble à et qui se fabrique comme du plastique, conduit l’électricité comme un métal. La découverte va à l’encontre de ce que les scientifiques s’attendent à voir et pourrait conduire à de nouveaux types de percées, selon les chercheurs.

« En principe, cela ouvre la voie à la conception d’une toute nouvelle classe de matériaux conducteurs d’électricité, faciles à façonner et très robustes », a déclaré John Anderson, professeur agrégé de chimie à l’Université de Chicago et auteur principal de l’étude, dans un communiqué.

Un matériau à la fois métallique et plastique

Si les scientifiques ont réussi à créer, plier et rationaliser des matériaux conducteurs pour la fabrication d’appareils électroniques, ce nouveau matériau « enfreint de nombreuses règles scientifiques », comme l’indiquent les chercheurs. « D’un point de vue fondamental, cela ne devrait pas pouvoir être un métal », a ajouté le professeur Anderson. Le matériau peut être plié et étiré pour fabriquer diverses choses, tout en laissant passer l’électricité.

Si vous fabriquez n’importe quel type d’appareil électronique, qu’il s’agisse d’un iPhone, d’un panneau solaire ou d’un téléviseur, les matériaux conducteurs sont absolument essentiels. Les métaux, tels que le cuivre, l’or et l’aluminium, sont les plus anciens éléments conducteurs. Cependant, fondamentalement, les conducteurs métalliques, qu’ils soient organiques ou non, partagent une caractéristique commune. Ils sont constitués de rangées droites et serrées d’atomes ou de molécules. Cela signifie que les électrons peuvent facilement circuler à travers le matériau, un peu comme les voitures sur une autoroute. Avant cette découverte, les scientifiques pensaient qu’un matériau devait avoir ces rangées droites et ordonnées afin de conduire efficacement l’électricité. Ce n’est donc pas le cas ici.

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Jiaze Xie, l’un des auteurs de l’étude, a expérimenté certains matériaux découverts il y a des années, mais largement ignorés depuis. Il a enfilé des atomes de nickel comme des perles dans une chaîne de perles moléculaires faites de carbone et de soufre, et a commencé les tests.

À son grand étonnement, ce nouveau matériau conduisait donc aisément et fortement l’électricité, en plus d’être très stable. « Nous l’avons chauffé, refroidi, exposé à l’air et à l’humidité, et même fait couler de l’acide et de la base dessus, et rien ne s’est passé », a déclaré Xie. Le résultat final est sans précédent pour un matériau conducteur. « C’est presque comme du Play-Doh conducteur : vous pouvez le mettre en place et il conduit l’électricité », a déclaré Anderson.

Alors, à quoi un tel matériau pourrait-il servir ? Une myriade de conceptions expérimentales pourraient être normalisées, en particulier dans l’industrie des smartphones, devenue stagnante.

Source : Nature