Un plastique coloré sans colorants

Un polymère chargé avec des particules bien ordonnées, cela suffit pour lui donner une couleur vive, inaltérable, et que l’on peut régler à volonté sans changer d’ingrédient. Les chercheurs de Cambridge qui ont mis au point cette "teinture" sans colorants lui voient des applications dans la sécurisation de documents et dans l’industrie textile.

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Un plastique coloré sans colorants

Dans un film flexible, des particules ont été régulièrement alignées en longue chaîne juxtaposées, elles-mêmes empilées pour former une matrice 3D. Le résultat est un matériau vivement coloré, sans la moindre trace de colorant… Car la couleur obtenue n’est due qu’à la structure interne du film, et à la manière dont il réfléchit la lumière. Cette couleur structurale, produite sur le même principe que celle des ailes des papillons, est inaltérable.

Avec des collègues allemands, des chercheurs de l’université de Cambridge ont mis au point le procédé pour fabriquer ces films colorés, et surtout pour en régler la couleur à volonté. Le secret consiste à aligner les particules en suspension dans un liquide en appliquant un champ électrique, puis à polymériser le liquide pour "piéger" les alignements obtenus. Et c’est en faisant varier le champ électrique que l’on obtient les différentes couleurs : la distance entre les lignes de particules détermine la couleur visible. "One pot color", comme on dit à Cambridge : toutes les couleurs dans un seul pot de peinture !

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Une couleur obtenue en moins de 10 secondes

Le procédé est relativement simple. Le mélange de particules et de monomères polymérisables, dans un solvant, est placé entre deux plaques de verre sur lesquelles des lignes d’électrodes, séparées de 25 microns, ont été lithographiées. Il suffit ensuite d’appliquer une tension électrique pour aligner les particules (en moins de 100 millisecondes), puis d’appliquer des UV pour polymériser. Le film coloré est obtenu en moins de dix secondes.

Comme le polymère change de couleurs quand on l’étire ou le comprime, il pourrait aussi servir de détecteur de contrainte dans un matériau.

Cambridge Enterprise, l’unité de valorisation de l’université, est à la recherche d’un partenaire industriel pour mettre cette technologie sur le marché.

Thierry Lucas

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