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Un nouveau matériau imitant la structure des plumes d'oiseaux

La couleur bleue des plumes du Merlebleu de l'Est est due à une nanostructure particulière des plumes (archives). © KEYSTONE/AP/ROBERT F. BUKATY
La couleur bleue des plumes du Merlebleu de l'Est est due à une nanostructure particulière des plumes (archives). © KEYSTONE/AP/ROBERT F. BUKATY


Publié le 01.12.2023


Des chercheurs de l'EPFZ ont développé un nouveau matériau imitant la structure des plumes bleues d'un oiseau chanteur. A base de caoutchouc, il devrait permettre de filtrer les bactéries dans l'eau ou encore de prolonger la durée de vie des batteries.

Le Merlebleu de l'Est vivant en Amérique du Nord présente un plumage bleu unique. La couleur n’est toutefois pas due à des pigments, mais à la structure particulière des plumes: celles-ci sont traversées par un réseau de minuscules canaux, explique l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) dans un communiqué publié vendredi.

Pour imiter ces nano-réseaux, les scientifiques ont utilisé comme matériau de base un caoutchouc translucide qui peut être déformé. Ils l'ont placé dans une solution huileuse et laissé gonfler pendant plusieurs jours dans un four à des températures de 60 degrés Celsius. Ils ont ensuite refroidi le système et retiré le caoutchouc de la solution huileuse.

Pas encore prêt pour le marché

La structure du caoutchouc s'est modifiée, faisant apparaître des réseaux similaires à ceux qui donnent leur couleur bleue aux plumes. La principale différence réside dans l’épaisseur des canaux formés, qui est d’environ 200 nanomètres pour les plumes d’oiseaux et de 800 nanomètres pour le caoutchouc.

Selon les chercheurs de l'EPFZ, le nouveau matériau présente un potentiel pour des applications techniques durables, par exemple pour la filtration de l'eau. Grâce aux structures de type canal, il permet d’éliminer efficacement les impuretés telles que les bactéries ou les particules de saleté de l’eau.

Les batteries constituent un autre domaine d’application possible. Remplacer le liquide (électrolyte) dans lequel se déplacent les ions entre les électrodes par des électrolytes solides dotées d'une structure en réseau permet d’éviter qu'au fil du temps, les électrodes entrent en contact, et donc endommagent la batterie.

Les résultats des recherches ont été publiés dans la revue Nature Materials. Cependant, le nouveau matériau n'est pas prêt pour la commercialisation. Car si le caoutchouc utilisé est bon marché et facile à obtenir, la solution huileuse est très coûteuse et nécessite une alternative moins chère.

ats

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