Un polymère inspiré de la nature révolutionne le mouvement de matériaux souples

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Par Francois Dupont
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Polymère flexible imitant les mouvements dynamiques de la nature de manière créative.

ParisLes scientifiques ont conçu un nouveau type de plastique capable de changer de forme sous l'effet de la chaleur ou de la lumière. Ce matériau innovant, composé d'un élastomère cristallin liquide, pourrait révolutionner la fabrication des futurs matériaux souples. Ce plastique peut se déplacer dans diverses directions, imitant des mouvements observés dans la nature, signifiant une avancée majeure dans le domaine des matériaux.

Cristaux liquides : des matériaux polyvalents pour les écrans électroniques

Les cristaux liquides sont principalement utilisés dans les écrans électroniques grâce à leurs propriétés uniques qui leur permettent de s'organiser de manière ordonnée. Ces caractéristiques confèrent aux élastomères de cristaux liquides (LCE) la capacité de modifier leur structure moléculaire en réponse aux variations de température. Ainsi, ces matériaux peuvent se plier et s'étirer dans différentes directions sans avoir besoin d'autres composants pour réaliser des mouvements complexes.

Un nouveau polymère transformable offre de multiples applications : il peut animer des robots doux avec fluidité, optimiser les performances des muscles artificiels dans les prothèses, rendre les dispositifs médicaux plus précis, et améliorer la distribution ciblée des médicaments.

Les élastomères à cristaux liquides (ECL) peuvent être facilement redimensionnés pour répondre à divers besoins. Ce nouveau polymère pourrait jouer un rôle clé dans l'évolution de la science et de la technologie. Par exemple, dans le domaine de la robotique, ces matériaux pourraient améliorer le mouvement des robots en leur permettant d'adapter leur forme en fonction de leur environnement.

Les ECL pourraient être extrêmement bénéfiques dans le domaine médical. Des chercheurs étudient comment ces matériaux peuvent apporter leur aide et ainsi mener à des avancées significatives dans la création de muscles et articulations artificiels. Ces polymères ont la capacité de se mouvoir et de se plier avec précision, ce qui pourrait améliorer le fonctionnement des dispositifs médicaux et leur intégration harmonieuse dans le corps.

Le ministère de l'Énergie, en collaboration avec des partenaires comme l'Université Harvard et le Laboratoire National de Brookhaven, soutient le développement d’un nouveau type de polymère. Ce polymère pourrait permettre de réaliser plus de progrès en améliorant ses caractéristiques grâce à l’utilisation future d’outils informatiques et de simulations. Cela pourrait ouvrir la voie à son utilisation dans des technologies sensibles, telles que les nanorobots souples pour des opérations chirurgicales complexes, menant à de nouvelles applications importantes en médecine et dans d'autres domaines.

L'étude est publiée ici:

http://dx.doi.org/10.1126/science.adq6434

et sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est

Yuxing Yao, Atalaya Milan Wilborn, Baptiste Lemaire, Foteini Trigka, Friedrich Stricker, Alan H. Weible, Shucong Li, Robert K. A. Bennett, Tung Chun Cheung, Alison Grinthal, Mikhail Zhernenkov, Guillaume Freychet, Patryk Wąsik, Boris Kozinsky, Michael M. Lerch, Xiaoguang Wang, Joanna Aizenberg. Programming liquid crystal elastomers for multistep ambidirectional deformability. Science, 2024; 386 (6726): 1161 DOI: 10.1126/science.adq6434

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