Feu sur le graphène !
Avec des feuilles de graphène, ces couches de carbone d’un seul atome d’épaisseur, on pourrait réaliser des gilets pare-balles ou des blindages très efficaces. C’est ce que suggère l’expérience qui consiste à bombarder les feuilles de carbone avec des microprojectiles projetés à des vitesses supersoniques.
Le graphène est connu, entre autres, pour sa résistance mécanique exceptionnelle. Mais ce matériau "2D", constitué d’une seule couche d’atomes de carbone, n’avait pas encore été mis à l’épreuve des balles. C’est chose faite, avec l’étude menée à la Rice University (Etats-Unis), qui révèle que les feuilles de carbone peuvent aussi dissiper de manière efficace l’énergie d’un projectile.
Pour le prouver, les chercheurs de Rice ont repris une technique de test balistique microscopique qu’ils avaient inventée pour tester des matériaux.
La méthode Lipit (Laser-induced projectile impact test) permet de projeter sur une cible des microbilles de silice à des vitesses de plusieurs kilomètres à la seconde. L’équipe américaine l’a utilisée pour tester des membranes constituées de 30 à 300 couches de graphène (soit 10 à 100 nanomètres d’épaisseur...). La mesure de la vitesse des billes de silice avant et après l’impact (par des photographies) permet de mesurer la dissipation d’énergie dans le matériau. Les résultats obtenus montrent que les feuilles de graphène absorbent jusqu’à dix fois plus d’énergie que l’acier.
Comme la production de graphène à grande échelle devient réalisable, les auteurs de l’étude estiment que des matériaux nanocomposites à base de graphène pourraient donner naissance à de nouvelles protections balistiques, ou à d’autres applications mécaniques inédites.
Thierry Lucas
