Des chercheurs en matériaux de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich(EPFZ) ont mis au point un matériau stratifié qui est à la fois rigide et porteur, tout en présentant une grande capacité d’amortissement des vibrations et du bruit. Ioanna Tsimouri a réussi un tour de force dans sa thèse de doctorat sous la direction d’Andrei Gusev et de Walter Caseri, écrit l’ETH dans un communiqué. En effet, ces deux propriétés sont en fait incompatibles.
Les matériaux composites développés par Tsimouri se composent de plusieurs couches de plaques de verre et de silicium reliées par des couches de polymères caoutchouteux. Dans un premier temps, Tsimouri et Gusev ont calculé l’épaisseur des couches de polymère nécessaires pour que le matériau stratifié soit à la fois rigide et amortissant. Les modèles informatiques ont montré que les couches de verre et de silicium, épaisses de quelques dixièmes de millimètre, devaient représenter au moins 99% du volume de l’ensemble du matériau stratifié. « Si la couche de polymère est trop fine, il n’y a pratiquement pas d’effet d’atténuation », explique Tsimouri dans le communiqué. « Si elle est trop épaisse, le matériau n’est pas assez rigide »
Les matériaux en couches ont déjà prouvé leurs propriétés mécaniques dans des expériences dépendant de la fréquence et de la température. La fabrication à l’échelle industrielle devrait également être possible : « Si un fabricant dispose des machines adéquates, il peut également produire le stratifié en panneaux de plusieurs mètres carrés », estime Caseri. Les chercheurs ont donc déposé une demande de brevet pour leur technologie. Selon eux, le matériau pourrait trouver une multitude d’applications dans des secteurs allant de la construction à l’ingénierie, de l’aérospatiale aux capteurs.
