Acier, aluminium, titane… Oubliez tout, ce métal pourrait tout remplacer à l’avenir. Après dix années de recherche, l’ingénieure Afsaneh Rabiei de l’Université de Caroline du Nord, vient de faire arriver son matériau à maturité : une mousse métallique composite aux caractéristiques mécaniques qui défient l’imagination. Même si elle n’est pas aussi résistante que ce fameux diamant synthétique plus dur que le vrai, sa structure très particulière lui confère des propriétés uniques.
Le secret de la mousse métallique composite
Baptisé CMF (Composite Metal Foam), ce matériau n’est pas fait du même bois que les autres métaux. Elle est composée d’une microstructure où des microsphères métalliques creuses sont intégrées dans une matrice d’alliages – acier, titane ou aluminium. Cette conception lui confère trois propriétés essentielles.
Premièrement, sa résistance thermique : lorsque le CMF est exposé à 800° C, il nécessite huit longues minutes pour atteindre cette température, contre quatre minutes pour l’acier standard, grâce à ses poches d’air qui ralentissent la propagation de la chaleur.
Deuxièmement, sa capacité de blindage : les tests balistiques démontrent qu’il neutralise les munitions perforantes de calibre .50 aussi efficacement que l’acier conventionnel, tout en pesant moins de 50 % de son poids. Une étude de 2019 publiée dans la revue Composite Structures a confirmé cette résistance exceptionnelle.
Pour vous faire une idée de la puissance de ce calibre, imaginez qu’un tireur d’élite, positionné à 1 000 mètres de distance, peut aisément percer les 10 mm du blindage d’un véhicule militaire léger d’une seule balle. La vidéo ci-dessous montre parfaitement le comportement du CMF lors de tests balistiques.
Troisièmement, sa protection radiologique : le CMF bloque très efficacement les rayons X, gamma et les radiations neutroniques (type de rayonnement ionisant composé de neutrons libres), comme l’atteste l’étude de 2015 publiée dans la revue Radiation Physics and Chemistry.
Comment expliquer la résistance extrême du CMF ? Les microsphères qu’elle contient sont creuses, et donc remplies d’air. Ces bulles d’air absorbent et dispersent l’énergie des impacts, réduisant les déformations et arrêtant efficacement les projectiles. Ce sont aussi ces poches d’air qui limitent la conduction thermique et la propagation des radiations.
Quelles applications ?
Au terme de cette décennie d’expérimentations, le CMF va enfin rentrer en production, et c’est la société Advanced Materials Manufacturing qui s’en chargera. L’entreprise se dit « prête répondre à toutes les commandes de CMF sous toutes ses formes, dimensions et compositions, selon les besoins » sur son site officiel.
Concrètement, à quoi pourra-t-elle servir ? Ses propriétés lui ouvrent les portes de trois secteurs principaux : le spatial, le nucléaire et bien évidemment, le militaire.
Dans l’espace, sa légèreté et sa résistance thermique en font une candidate idéale pour la construction de navettes spatiales, de satellites ou d’autres engins spatiaux. Au vu de sa capacité à bloquer les radiations, il serait très utile pour la protection des équipements et des astronautes hors de l’atmosphère terrestre, notamment lors des missions spatiales de longue durée : celles prévues pour aller conquérir Mars, par exemple.
Dans le domaine du nucléaire, on pourrait également l’utiliser pour le transport et le stockage de déchets radioactifs. On pourrait imaginer des conteneurs conçus entièrement en CMF, plus légers que les solutions actuelles, et qui seraient aussi bien plus résistants aux rayonnements.
Pour le secteur militaire, le CMF serait aussi une solution de choix pour améliorer la protection des soldats et des véhicules. Parer des véhicules blindés légers (VBL), renforcer le blindage de véhicules déjà existants, concevoir de nouveaux avions militaires, l’intégrer dans des gilets pare-balles et autres équipements de protection individuelle : les idées ne manqueront certainement pas aux fabricants spécialisés.
Les bases théoriques et les premières expérimentations sur les mousses métalliques remontant au milieu du 20ᵉ siècle, l’arrivée du CMF constitue un peu le point d’orgue de ce domaine. Afsaneh Rabiei et son équipe ont porté ce qui n’était qu’un simple concept théorique vers de nouveaux sommets et il ne fait aucun doute que différents secteurs industriels s’empareront de leur brillante invention.
- Le Composite Metal Foam (CMF), un matériau métallique complexe, entre en production après une décennie de recherches et combine résistance thermique, balistique et radiologique.
- Grâce à ses microsphères creuses, le CMF absorbe les chocs, stoppe les balles, bloque les radiations et résiste à des températures extrêmes, tout en étant deux fois plus léger que l’acier.
- Ses applications couvrent l’aérospatiale, le nucléaire et le militaire, avec des usages potentiels dans les secteurs de l’aérospatiale, du militaire et du nucléaire.
📍 Pour ne manquer aucune actualité de Presse-citron, suivez-nous sur Google Actualités et WhatsApp.