1 000 fractures. C’est le nombre de cycles de cassure et de r\u00e9paration qu’un nouveau composite \u00e0 fibres a encaiss\u00e9 en labo, sans perdre sa capacit\u00e9 \u00e0 tenir la route.<\/p>\n
Les ing\u00e9nieurs de NC State University ont cr\u00e9\u00e9 un mat\u00e9riau qui se “re-soude” tout seul, et qui pourrait durer entre 125 et 500 ans au lieu des 15 \u00e0 40 ans habituels pour un composite classique.<\/p>\n
Le fonctionnement est assez simple. Le mat\u00e9riau est un composite polym\u00e8re renforc\u00e9 de fibres (verre ou carbone), avec deux ajouts. D’abord un agent de cicatrisation thermoplastique (du EMAA, un polym\u00e8re) imprim\u00e9 en 3D directement sur les couches de fibres, ce qui rend le composite deux \u00e0 quatre fois plus r\u00e9sistant \u00e0 la d\u00e9lamination de base.<\/p>\n
Ensuite, des couches chauffantes en carbone int\u00e9gr\u00e9es dans la structure. Quand on fait passer un courant \u00e9lectrique, la chaleur fond l’agent thermoplastique, qui coule dans les fissures et re-colle les interfaces s\u00e9par\u00e9es. La pi\u00e8ce se r\u00e9pare sans intervention manuelle.<\/p>\n
En test, le composite a tenu 1 000 cycles de fracture-r\u00e9paration en 40 jours continus. La r\u00e9sistance \u00e0 la fracture commence \u00e0 175 % du niveau d’un composite standard, puis descend progressivement jusqu’\u00e0 60 % apr\u00e8s mille cycles, \u00e0 cause de l’accumulation de d\u00e9bris de fibres et de la baisse des r\u00e9actions chimiques.<\/p>\n
\u00c7a reste quand m\u00eame exploitable, et largement au-dessus de la limite de fin de vie d’un composite non-r\u00e9parant.<\/p>\n
Les applications vis\u00e9es sont les ailes d’avion, les pales d’\u00e9oliennes, les structures automobiles et les engins spatiaux, bref tout ce qui utilise du composite et subit de la fatigue m\u00e9canique sur des d\u00e9cennies.<\/p>\n
Si la r\u00e9paration est faite une fois par trimestre, les chercheurs estiment la dur\u00e9e de vie \u00e0 125 ans. Une fois par an, on monte \u00e0 500 ans. C’est \u00e9videmment th\u00e9orique, mais l’ordre de grandeur change compl\u00e8tement la donne par rapport aux 15 \u00e0 40 ans actuels.<\/p>\n
Les travaux ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s en janvier dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. La technologie est brevet\u00e9e et licenci\u00e9e via Structeryx, une startup fond\u00e9e par l’\u00e9quipe de recherche.<\/p>\n
Le passage du labo \u00e0 l’industriel n’est pas gagn\u00e9 (c’est le cas de tous les mat\u00e9riaux), mais les chiffres sont suffisamment parlants pour que l’a\u00e9ronautique et l’\u00e9olien y regardent de pr\u00e8s.<\/p>\n
Bref, un composite qui dure des si\u00e8cles au lieu de quelques d\u00e9cennies, \u00e7a changerait compl\u00e8tement les calculs de maintenance dans l’a\u00e9ro et l’\u00e9olien.<\/p>\n