Selon un scientifique, un revêtement auto-réparateur signifie la fin des téléphones fissurés

Imaginez un téléphone portable capable de guérir des coupures et des égratignures, tout comme le corps humain. Pour le chercheur chinois Ming Yang et son équipe de l’Institut de technologie de Harbin, il n’est plus vraiment question d’imaginer: ils ont développé un nouveau type de revêtement intelligent qui parvient à être à la fois doux et dur, pas différent de notre propre peau.

«Nous avons conçu un revêtement auto-cicatrisant avec une dureté qui approche même l’émail des dents en imitant la structure de l’épiderme», a déclaré Yang. Inverse. "Il s'agit de la combinaison de propriétés la plus souhaitable dans les matériaux et revêtements auto-cicatrisants actuels."

Comme décrit dans un article publié mercredi dans ACS Nano, ce nouveau matériau est loin d’être le premier revêtement intelligent, des recherches antérieures ayant porté sur les options de revêtement doux et dur. Selon Yang, il existe un besoin mondial criant de meilleurs matériaux d’auto-guérison.

«De nos jours, les gens parlent toujours d’environnement et d’énergie», dit-il. «Un matériau auto-réparateur peut permettre d'économiser beaucoup d'argent et d'énergie en utilisant une méthode intelligente et respectueuse de l'environnement. Mais les matériaux et revêtements auto-cicatrisants actuels sont généralement doux et s'usent rapidement. Cela peut entraîner des problèmes potentiels sur la gestion des déchets plastiques."

Ce nouveau matériau pourrait résoudre ces problèmes de déchets, car il se rapproche plus que tout prédécesseur de la combinaison de la souplesse d’un revêtement doux et de la résistance d’un revêtement dur, sans la courte durée de vie du premier ou la fragilité de celui-ci. Cela pourrait être le meilleur des deux mondes.

«Le truc, c’est d’utiliser des matériaux artificiels à la manière de la nature», explique Yang. «La structure multicouche est la clé. En plaçant une couche dure contenant de l'oxyde de graphène sur une couche souple, nous créons une hybridation intelligente dont vous pouvez tirer le meilleur parti."

Le matériau oxyde de graphène utilisé dans la couche supérieure du revêtement est plus dur que les cellules de la peau, offrant une ténacité plus proche de celle de l’émail des dents. Ce qui est étonnant, selon Yang, c’est que les couches dures et molles du revêtement sont capables de travailler ensemble pour créer des propriétés cicatrisantes qu’aucune d’entre elles ne pourrait accomplir seule.

«Il est excitant de voir que nous pouvons intégrer des propriétés exigeantes dans deux structures naturelles, à savoir des propriétés d'auto-cicatrisation de la peau et de la rigidité mécanique et de la dureté de l'émail des dents, dans un revêtement artificiel intelligent», explique Yang. "Et ce principe de conception est probablement utile pour tout système polymère auto-cicatrisant."

Le résultat est un revêtement intelligent potentiellement beaucoup plus durable qui peut protéger de la rayure tout ce qui va des téléphones aux bâtiments, tandis que ses propriétés antibactériennes signifient qu'il pourrait également être utile dans les appareils biomédicaux.

Maintenant, il ne reste plus qu’à transformer une création de laboratoire en quelque chose qui puisse réellement atteindre le marché. Certains problèmes pratiques devront d'abord être résolus pour que cela se produise.

«La recherche actuelle utilise l'assemblage moléculaire pour obtenir la structure souhaitable», déclare Yang. «À l'avenir, nous aurons besoin d'un moyen plus efficace d'accélérer la chaîne de production. Le revêtement assisté par pulvérisation peut être un bon choix. Nous essayons également d'appliquer un principe de conception similaire à d'autres polymères auto-cicatrisants, en particulier ceux qui sont déjà disponibles dans le commerce. ”

M. Yang se dit néanmoins optimiste quant à la possibilité que ce revêtement intelligent apparaisse à l’ère des smartphones autoréparants et anti-rayures dans un avenir relativement proche.

«Je suis convaincu qu'un produit prototype basé sur notre conception peut être disponible d'ici un à deux ans», a déclaré Yang. «Il reste cependant encore beaucoup de chemin à parcourir avant de pouvoir développer un produit mature, qui nécessitera de nombreuses réactions de la part des clients et la participation d'investisseurs et de partenaires potentiels. Je ne serais pas surpris si cela prendrait cinq ans ou plus."