À quel point ce serait cool s'il y avait un matériau qui ne pourrait pas être coupé ou percé? Vous pouvez fabriquer la plus mauvaise serrure de vélo, les bottes de travail les plus résistantes ou la porte la plus sûre. Vraiment, la liste des possibilités s'allonge encore et encore.

Proteus mâche un disque de meuleuse d'angle en quelques secondes.

Des chercheurs britanniques et allemands affirment avoir créé un matériau aussi magique. Il peut détruire les disques de meuleuse d'angle, résister aux forets et élargir les flux de coupeurs à jet d'eau.

Le matériau est fait de mousse d’aluminium incrustée dans un tas de petites sphères en céramique. Il fonctionne en induisant des vibrations de représailles dans les outils de coupe, ce qui retourne la force des outils sur eux-mêmes et émousse rapidement leurs bords.

Les créateurs ont nommé le matériau Proteus d'après le prophète insaisissable et changeant de forme de la mythologie grecque qui ne partagerait ses visions de l'avenir qu'avec ceux qui pourraient le mettre dans ses bras et le maintenir immobile. On dirait que ce matériau pourrait donner à Proteus une course pour son argent.

Les sphères en céramique elles-mêmes ne sont pas indestructibles, mais elles ne sont pas censées l'être. L'abrasion des sphères ne fait que rendre Proteus plus fort. Lorsque l’outil de coupe entre en contact avec eux, ils sont réduits en poussière qui remplit les vides de la mousse d’aluminium, renforçant ainsi l’effet vibratoire destructeur du matériau. L'inspiration physique de Proteus vient des structures hiérarchiques protectrices dans la nature, comme l'écorce résistante aux chocs du pamplemousse et la tendance des coquilles d'ormeau à résister à la fracture sous l'impact des dents de requin.

Comment c'est fait

Recette de Proteus en images.

À ce stade, Proteus est une preuve de concept. Des ajustements devraient probablement être apportés avant de pouvoir être produit à n'importe quel type d'échelle. Même ainsi, la recette semble assez simple. Tout d'abord, une poudre d'alliage d'aluminium est mélangée à un agent moussant. Ensuite, le mélange est compacté à froid dans un compresseur et extrudé en tiges denses. Les tiges sont coupées à la taille et ensuite disposées avec les sphères en céramique dans une grille en couches, comme une lasagne métallurgique.

La grille est soudée par points dans une boîte en acier, puis placée dans un four pendant 15 à 20 minutes. À l'intérieur du four, l'agent moussant libère de l'hydrogène gazeux, qui introduit des vides dans la mousse d'aluminium et lui donne une structure cellulaire.

Effets de la découpe dans un cylindre de Proteus avec une meuleuse d'angle.

Selon leur article, les chercheurs ont tenté de pénétrer le matériau avec une meuleuse d'angle, un couteau à jet d'eau et une perceuse. Parmi ceux-ci, la perceuse a les meilleures chances de passer parce que le petit point de contact peut trouver plus facilement les espaces, il est donc moins susceptible de heurter une sphère en céramique. Les chercheurs ont également réalisé des échantillons cylindriques sans revêtement en acier qu’ils ont utilisés pour tester la résistance à la compression et prouver l’utilité de Proteus comme matériau structurel pour les poutres et les colonnes. Il n’a pas bien fonctionné au départ, mais est devenu moins compressible lorsque la matrice de mousse s’est effondrée.

Le processus de création laisse une certaine marge de manœuvre pour la personnalisation, car la porosité de la mousse d'aluminium peut être modifiée en modifiant le temps de cuisson. En ce qui concerne le problème du foret, renforcer la sécurité est aussi simple que d'ajuster la taille et / ou la densité des sphères en céramique.

Dans la vidéo après la pause, vous pouvez regarder un morceau de Proteus manger un disque de meuleuse d'angle en moins d'une minute. Certains peuvent discuter de la technique du porteur d’outils, mais nous pensons qu’il y a quelque chose à dire pour tout matériau qui peut détruire un disque de coupe aussi rapidement. Ils ne prétendent pas que Proteus est complètement impénétrable, mais cela semble impressionnant. Nous aurions souhaité qu'ils aient essayé plus d'outils de coupe comme une torche à gaz, ou expérimenté d'autres techniques destructrices, comme les explosifs plastiques, mais nous supposons que les budgets de recherche ne vont pas loin.

Images via la nature

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