Voici le matériau le plus solide du monde


Le MIT a mis au point un matériau ultra résistant capable de supporter des pressions extrêmes, le tout pour une densité extrêmement faible. Fait intéressant, sa résistance vient autant de sa forme que de sa nature.

Pour mettre au point leur invention, les ingénieurs de l’institut ont commencé par se procurer des morceaux de graphène. Extrait pour la première fois en 2004, il se trouve à l’état naturel dans le graphite et il fascine les chercheurs depuis plusieurs années maintenant.

blob-rose_2017

Ce drôle de machin rose servira peut-être à construire votre future habitation martienne.

Cette popularité, il la doit essentiellement à sa structure et à ses propriétés.

Le MIT a développé un matériau léger et ultra résistant

Elles font en effet de lui le conducteur idéal et de nombreux chercheurs pensent qu’il pourrait révolutionner à terme la manière dont nous stockons notre énergie. Mieux, Michio Kaku, un physicien et un futurologue américain, estime que ce matériau pourrait nous aider à construire un ascenseur spatial capable de se substituer aux navettes spatiales.

Mais ce n’est pas tout, car le graphène possède aussi une résistance à la rupture deux cents fois plus importante que celle de l’acier tout en étant six fois plus léger.

Le MIT s’intéresse beaucoup à son cas et c’est précisément ce que prouve cette nouvelle expérience.

Pour la réaliser, les chercheurs en charge de l’étude ont donc commencé par se procurer plusieurs morceaux de graphène et ils les ont broyés afin d’obtenir une pâte épaisse. Ils l’ont ensuite chargée dans une de leurs imprimantes 3D pour imprimer une pièce constituée de plusieurs formes géométriques ressemblant à des alvéoles.

Il pourrait être utilisé pour concevoir les futures habitations martiennes

Afin de tester la pièce, ils l’ont tout simplement chargé dans leur presse hydraulique. Les premiers essais n’ont pas été franchement concluants et les scientifiques ont donc du procéder à plusieurs ajustements au niveau de sa structure, en travaillant notamment sur l’épaisseur et l’agencement des alvéoles. Là, ils ont fait une étrange découverte.

Ils ont effectivement réalisé que plus les parois des alvéoles de la pièce étaient fines et plus cette dernière était capable de résister à une forte pression. Pourquoi ? Tout simplement parce que cette finesse lui permet de s’écraser progressivement sans rompre.

La fable du Chêne et du Roseau remise au goût du jour, en somme.

D’après les chercheurs du MIT, ce fameux matériau pourrait trouver de nombreuses applications dans les années à venir. A terme, il pourrait en effet être utilisé pour construire des bâtiments ou des ponts alliant résistance et légèreté, ou même pour construire des habitations pour les futures colonies spatiales de l’humanité.

Auteur : Frédéric Pereira – Source : www.fredzone.org

Le jeune innovateur français de l’année veut créer des gratte-ciel en bois translucide


La MIT Technology Review a distingué, mardi 13 avril, dix jeunes innovateurs français de moins de 35 ans. Parmi eux, Timothée Boitouzet a remporté le Grand prix de l’Innovateur de l’année 2016. Architecte de formation, il a breveté une technologie qui permet de rendre le bois plus résistant, mais aussi translucide ou transparent selon les essences.

timothee_boitouzet_2016

Architecte de formation, Thimothé Boitouzet a fondé la start-up Woodoo. Elle reconstruit le bois à l’échelle moléculaire.

Pas de doute, Timothée Boitouzet est un entrepreneur particulièrement ambitieux. Elu hier soir innovateur de moins de 35 ans de l’année par la MIT Technology Review, ce jeune architecte, passé par  l’Ecole nationale supérieure d’architecture de Versailles, le Kyoto Institute of Technology, Harvard et le MIT, entend tout simplement créer le matériau de demain. Ce matériau, « c’est un bois magique », nous annonce-t-il d’emblée avec un grand sourire.

Un bois magique parce que celui-ci est deux à trois fois plus rigide, imputrescible, étanche, plus résistant au feu, mais aussi transparent ou translucide selon l’essence utilisée. Pour doter le bois de propriétés aussi surprenantes, Timothée Boitouzet a adopté une approche de reconstruction moléculaire. Une première étape consiste à retirer la lignine du bois grâce à l’utilisation d’acide et de liquides ioniques. « La lignine c’est l’élément qui permet de tenir les fibres ensemble. C’est la structure » précise-t-il. Ensuite, l’architecte s’est rapidement aperçu que le bois était constitué de 60 à 80 % d’air. La seconde étape a donc consisté « à remplir l’air par quelque chose de plus fort » poursuit Timothée. Ce quelque chose, c’est un biomonomère, un plastique d’origine naturelle. Intégré au bois grâce à un autoclave, il permet de renforcer les liaisons atomiques entre les fibres. L’aspect transparent ou translucide est, quant à lui, obtenu grâce à la cellulose qui est un matériau cristallin et qui permet donc de laisser passer la lumière.

Autre avantage : ce bois bionique se veut économique. « Nous tablons sur 58 euros au mètre carré pour une épaisseur d’un centimètre avec du pin », précise Timothée Boitouzet. D’après lui, ce sont les essences de faible constitution qui réagissent le mieux au procédé. « Cette technique nous permet de valoriser ces essences et de les transformer en super bois », commente-t-il. La lignine, elle, sera sans doute réutilisée pour être transformée en biocarburant grâce à un procédé de méthanisation.

Un premier produit sur Kickstarter début 2017

En décembre dernier, Timothée Boitouzet a breveté cette technologie et a fondé dans la foulée sa start-up Woodoo. Basée à Paris, la jeune pousse rassemble aujourd’hui quatre collaborateurs et a déjà identifié plusieurs applications. La première consiste à utiliser ce bois bionique pour le mobilier et le design intérieur. Un premier produit doit être lancé début 2017 sur la plate-forme de crowdfunding Kickstarter. « Cette campagne nous permettra de gagner en visibilité et de préfinancer notre future production », commente l’entrepreneur. Car d’ici deux ans, Timothée Boitouzet compte s’attaquer au second œuvre, c’est-à-dire aux façades, planchers et toitures. Sur ce marché, il vise particulièrement le bardage bois.

Et d’ici cinq ans, la start-up Woodoo prévoit de se lancer sur le marché de la construction bois. « Avec le bois classique, on ne peut pas construire des bâtiments de très grande hauteur. Au-delà de 12 niveaux, il y a des problèmes de stabilité. Mais avec notre bois beaucoup plus rigide, il sera possible de faire des tours en bois », assure Timothée Boitouzet. Pour parvenir à de telles prouesses, la jeune pousse devra toutefois trouver le moyen de réaliser des tranches de bois de plus en plus épaisses.

Outre ce rêve insolite, le jeune innovateur de l’année espère renouer avec le rôle social que les architectes avaient dans les années 50 et 60.  « Leurs travaux ont changé nos villes, il y avait une véritable amélioration des conditions de vie. Aujourd’hui, les architectes ont moins ce rôle social, ils sont davantage vus comme des artistes » regrette-t-il.

Auteur : Juliette Raynal

Source : www.industrie-techno.com

Et si on construisait des maisons en briques de champignons ?


briques_de_mycelium_2015

Briques de mycélium

Un artiste et inventeur californien développe, depuis plusieurs années, un concept d’utilisation du mycélium (la partie racinaire des champignons) pour construire des éléments d’intérieur. Le procédé, relativement simple, est peu gourmand en ressources, tandis que le matériau présente des caractéristiques intéressantes. Découvrez lesquelles.

Et si les fourmis avaient tout compris en faisant pousser des champignons dans leurs fourmilières ? C’est ce que semble croire Phil Ross, un spécialiste américain des biomatériaux, qui a même développé la « mycotecture », croisement entre l’architecture et… le mycélium, la partie végétative filamenteuse des champignons. Selon lui, tout ce qui nous entoure – et en particulier les matériaux composites et plastiques – pourrait être remplacé par des éléments biologiques produits par ces organismes particuliers. Il envisage donc des applications variées dans l’industrie automobile, l’aérospatiale, la confection et même la construction.

D’autres sociétés américaines, comme Ecovative Design, avaient envisagé d’utiliser la culture contrôlée des champignons pour produire des panneaux isolants. Car le mycélium grandit vite – plus que le bois – et se contente de peu. En retour, il produit un biomatériau facile à contenir dans des moules – ce qui élimine toute opération d’usinage ultérieure – résistant et léger. Organisé en filaments, il consomme les nutriments de son environnement pour constituer un réseau toujours plus dense. Une vidéo de la société MycoWorks, fondée par Phil Ross, montre en quelques étapes, comment produire une brique organique à partir d’un échantillon de champignon prélevé dans la nature.

Léger, résistant et ininflammable

Le milieu de culture initial est un gel d’agar-agar, issu d’algues rouges. Le tissu fongique y est placé pendant quelques jours, pour que les filaments de mycélium se reconstituent. Rappelons que la partie consommable des champignons – le sporophore – n’a qu’une durée de vie limitée, alors que le mycélium reste vivace dans le sol pendant des années. Pendant ce temps, il est recommandé de préparer un deuxième milieu, à partir de déchets agricoles, de sucre, de nourriture pour chat et de boisson énergisante. Sur ce second substrat, le mycélium pourra prendre du volume sur une durée de 3 à 7 jours. La masse fongique, une fois retirée du récipient, est fractionnée en petit morceaux qui sont placés dans des moules aux formes variées. Les briques ainsi formées sont mises à sécher pendant une semaine. Durcies, elles sont placées dans un four classique, afin de tuer le micro-organisme : après cette dernière étape, les briques sont prêtes !

Phil Ross met en avant des caractéristiques de résistance, de capacité d’absorption des chocs et déformations plus grande que les parpaings ou le béton. Le matériau organique est également léger (moins dense que l’eau, il flotte), ininflammable, et il possède la capacité de fusionner avec lui-même en réalisant une soudure naturelle. De quoi produire des éléments d’intérieur (panneaux, tuiles, briques) mais aussi de l’ameublement. Les qualités structurelles restent encore à démontrer, mais la réalisation de composites avec du bois est une piste prometteuse sur laquelle MycoWorks travaille. De là à imaginer des maisons organiques qui pousseraient comme des champignons, il n’y a qu’un pas.

Avantages et inconvénients

  • Léger
  • Résistant aux chocs
  • Biodégradable
  • Ininflammable
  • Aucun COV
  • Aussi performant que le polystyrène
  • Procédé encore artisanal
  • Temps de fabrication relativement long pour que le mycélium se constitue
  • Solidité dans le temps ?

Auteur : G.N.

Source : www.batiactu.com

Des objets en verre grâce à une imprimante 3D


Un groupe de recherche du MIT a créé une machine capable d’injecter du verre en fusion à 1000°C. Elle permet d’obtenir des objets en verre transparent, chose impossible jusque-là.

prototype_en_verre_2015

Des objets en verre obtenus grâce à la technique développée au laboratoire du MIT.

TRANSPARENT. Jusque-là, les objets en verre imprimés en 3D étaient obtenus par injection d’une poudre de verre mais ils ne pouvaient s’agir que d’objets opaques. Au MIT, le Glass Lab a, pour la première fois, réussi à fabriquer des objets en verre transparent en faisant sortir des buses de l’imprimante du verre chauffé à 1900° Fahrenheit, soit 1037,77° Celsius.

Le laboratoire a pour cela conçu une imprimante spéciale en aluminium sur une armature d’acier. Elle est dotée de buses en oxyde d’aluminium et un système de compartiments permet de faire passer la matière en fusion d’un creuset aux buses tout en maintenant la température adéquate à tous les stades de l’opération. L’espace où l’objet se forme est lui aussi chauffé mais la température y est modulée par injection progressive d’air comprimée afin de provoquer un refroidissement pour solidifier le verre sans le briser. Pour le reste, le principe de l’impression 3D est inchangé, il s’agit toujours de réaliser un objet figurant sur un fichier numérique stocké sur un ordinateur.

Auteur : Arnaud Devillard

Source : www.sciencesetavenir.fr

La première imprimante 3D métal grand public : la Mini Metal Maker


mini_metal_maker_2015

La première imprimante 3D métal grand public

Lorsque je parle de l’impression 3D aux personnes que je rencontre chaque jour, je me rends compte que la majorité d’entre eux connaissent déjà cette technologie mais la plupart associent l’impression 3D à la fabrication d’objets en plastique et/ou à la construction de bâtiment. Le développement des imprimantes 3D de bureau FDM (filament plastique) à faible coût et le buzz médiatique y sont pour quelque chose alors que l’imprimante 3D métal existe réellement.

Jusqu’à présent réservé aux professionnels, l’impression 3D de métal nécessite des investissements conséquents et c’est peut-être la raison pour laquelle l’impression 3D métal n’est pas connue. Heureusement, David Hartkop est sur le point d’offrir cette technologie aux particuliers avec sa Mini Metal Maker, fruit de plusieurs années de développement.

C’est pourtant bien la technologie FDM qui est utilisée pour fabriquer des objets métalliques de haute qualité. Bien sûr, l’idée même que le métal puisse être extrudé comme le plastique chaud semble irréaliste, mais David a mis au point une solution très intelligente qui combine les merveilleuses qualités du métal avec l’impression 3D FDM. Sa machine extrude de la pâte à métaux (*) comme une imprimante 3D extrude de l’argile.

La pâte à métaux est suffisamment épaisse pour garder sa forme lors de l’extrusion et assez liquide pour fusionner lors du séchage.

Contrairement aux imprimantes 3D métal professionnelles, les objets fabriqués avec la Mini Metal Maker doivent être cuits dans un four à poterie à 600 ° C pour que le liant organique qui compose la pâte se retire. La proportion moyenne du liant dans la pâte se situe entre 12 et 20%  mais le résultat final est excellent. Les objets métalliques ainsi imprimés peuvent alors être traités comme tous les autres composants métalliques ; ils peuvent être percés,  pliés, polis, etc … Ils peuvent également conduire l’électricité et résister à l’usure beaucoup mieux que les objets en plastique.

L’argent, l’or, le cuivre, le laiton, le bronze, le fer et l’acier sous forme de pâte à métaux peuvent déjà être imprimés par la Mini Metal Maker.

» Cette imprimante 3D est parfaite pour les petits fabricants de bijoux personnalisés. Elle peut également être utilisée pour fabriquer des petites pièces métalliques telles que des engrenages, des clips, et des bagues.  » explique David.

Lancée sur Indiegogo fin 2013 pour financer le prototypage, David Hartkop lance une nouvelle campagne de crowdfunding pour lancer la production. Il espère collecter 150 000$ avant le 15 Avril.

Si vous souhaitez vous offrir la Mini Metal Maker en avant-première, il faudra participer à hauteur de 2 100$ lors de la campagne de crowdfunding pour être livré dès le mois d’Octobre.

Quelques informations techniques :

  • Dimension de l’imprimante 3D : 23 x 30 x 46 cm
  • Volume de construction : 8 x 8 x 8 cm
  • Résolution XY : 10 microns
  • Résolution Z : 2 microns
  • Port USB

Le consommable est fabriqué par Metal Adventuresto en collaboration avec Mini Métal Maker, et sera disponible sur le site web de la Mini Metal Maker.

En plus de l’imprimante 3D, il faudra bien sûr un four qui devra être placé dans un endroit bien ventilé.

Pour finir, David annonce que la commercialisation de la première imprimante 3D métal abordable arrivera cette année et si la qualité est au rendez-vous, c’est une très bonne nouvelle pour la communauté !

(*) Pâte à métaux : Combinaison de liants et de particules de métal dont le résultat est une matière avec les propriétés de la pâte à modeler. Connue sous le nom de Precious Metal Clay (PMC), la pâte à métaux est soluble dans l’eau, on la trouve sous forme de pain, feuille, pâte liquide et en seringue préalablement remplie et prête à l’emploi. Plus d’info sur la pâte à métaux ici.

Auteur : vboulanger

Source : www.additiverse.com

Ces physiciens créent de la lumière solide !


Dans l’imaginaire collectif, la lumière est un concept qu’il est difficile, si ce n’est impossible d’emprisonner. Les ondes se déplacent à loisir, à une vitesse réellement impressionnante. Cela n’empêche pourtant pas les chercheurs de vouloir faire des choses très étranges avec, comme l’arrêter pour créer des structures solides.

Pour y parvenir, ces physiciens de l’Université Princeton l’ont gelée dans un cristal. Ils ne l’ont pas simplement fait circuler à travers un cristal mais ont généré de la lumière dans un cristal. Il aura fallu fixer les photons – les particules de lumière – dans un seul endroit, en les gelant en permanence.

Pour ce faire, ils ont conçu une structure avec des matériaux extrêmement conducteurs contenant quelques 100 milliards d’atomes. Le tout se comportant comme un énorme atome artificiel. Celui-ci a ensuite été placé près d’un câble conducteur contenant les photons.

Selon les règles de la mécanique quantique, les photons du câble ont hérité de certaines propriétés de l’atome. D’ordinaire, les photons n’interagissent pas entre eux, mais dans ce cas précis, ils l’ont fait et se sont liés les uns aux autres.

Résultat de l’opération, un genre de lumière solide où les photons étaient maintenus en place. Si la structure résultante est aujourd’hui extrêmement petite, les chercheurs espèrent à l’avenir en obtenir de bien plus grandes et, pourquoi pas, mettre au point des matériaux aux propriétés remarquables, comme des superfluides ou des isolants, directement à partir de lumière.

Auteur : Morgan

Source : www.gizmodo.fr

Maman, je fais mes pliages sans les mains !!!!


L’idée de départ est simple mais il restait à la mettre au point: des chercheurs de l’Université de Caroline du Nord fabriquent des objets en 3D à partir de modèles en 2D qu’ils forcent à se plier d’eux-même en les…. éclairant.

Le Dr Michael Dickey, professeur adjoint de génie chimique et biomoléculaire dans cette université a co-écrit un article décrivant cette nouvelle technique. Il admet qu’elle s’appuie sur des matériaux et des procédés déjà existants mais dit que leur conjonction offre le potentiel de produire des articles économiquement et à grande échelle, ne serait-ce que dans le monde de l’emballage. Le processus est très simple : on prend une feuille de plastique précontraint qu’on passe dans une imprimante à jet d’encre tout ce qu’il y a de plus classique pour y imprimer d’épaisses lignes noires. Le matériau est ensuite découpé puis placé sous une lumière infrarouge. A l’emplacement des traits noirs, plus de chaleur est absorbée, ce qui amène le plastique à se contracter et donc la feuille à se plier d’elle-même. Cette technique peut être utilisée pour créer divers types de volumes tels que des cubes ou des pyramides, sans jamais avoir à toucher physiquement le matériau.

2d3d_2013

(Photo : Université de Caroline du Nord)

Cette technique est compatible avec la plupart des techniques d’impression classiques qui sont peu coûteuses et permettent des débits importants : sérigraphie, impression sur rotatives, impression à jet d’encre… En faisant varier la largeur des lignes noires, les chercheurs peuvent même choisir l’angle selon lequel chacun des plis se referme : ce sera un angle à 90 degrés pour former un cube mais un angle à 120 degrés pour une pyramide. Rien n’empêche d’imprimer des lignes de chaque côté de la feuille de plastique lorsqu’il s’agit de créer des structures plus complexes.

Les chercheurs ont développé un modèle informatique pour simuler le processus et l’optimiser en fonction de la température de transition vitreuse de chaque type de matériau (il s’agit de la température à partir de laquelle la matière commence à se ramollir). Ces découvertes ont été faites, un peu par hasard à l’occasion de recherches que les universitaires menaient sur les polymères à mémoire de forme et qu’ils ont fait dévier, principalement par curiosité, mais qu’ils ont continué à approfondir en raison de la qualité des résultats. L’article complet, intitulé « Self-folding of polymer sheets using local light absorption, » a été publié dans la revue « Soft Matter ».

Auteur : JMD