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Est-ce qu’un métal aussi résistant que l’acier, aussi léger que l’aluminium mais capable de bloquer le feu, les impacts et les radiations existe ? Oui, c’est la mousse métallique composite (CMF).
Développée il y a plus de dix ans par l’ingénieure Afsaneh Rabiei, ce matériau existe bel et bien. Et il va redéfinir l’exploration spatiale et bien d’autres industries.
Un matériau d’une légèreté et d’une résistance exceptionnelle
Il y a plus de dix ans, l’ingénieure Afsaneh Rabiei, de l’Université d’État de Caroline du Nord, a mis au point la mousse métallique composite (CMF). Ce matériau unique est composé de bulles métalliques creuses intégrées à de l’acier, du titane, de l’aluminium ou d’autres alliages.
Pendant des années, la CMF a été testée contre les balles, les explosions, les vibrations, les radiations et le feu. Aujourd’hui, Advanced Materials Manufacturing, l’entreprise derrière elle, est prête à passer à la production.
Et je dois dire que l’ingénieur et co-auteur de l’étude Rabiei est fière de ce qu’il a conçu. Selon lui, pour une invention ancienne, son CMF surpasse toutes les versions existantes. Pourquoi ?
Une étude publiée en 2019 dans Composite Structures a montré que les blindages de véhicules en mousse CMF acier-acier arrêtaient les balles, y compris celles de calibre .50.
Ils offraient la même protection que l’acier classique, tout en étant deux fois plus légers. « Le blindage CMF pesait moins de la moitié d’un blindage en acier homogène laminé offrant une protection équivalente », a précisé Rabiei.
« En d’autres termes, nous avons pu réaliser des économies de poids importantes. Ce qui a profité aux performances du véhicule et à l’efficacité énergétique, sans sacrifier la protection. »
Les autres avantages de la CMF
En plus de sa solidité, la mousse métal possède d’excellentes propriétés thermiques. Rabiei et son équipe l’ont découvert il y a deux ans.
Pour le prouver, ils ont comparé une plaque d’acier inoxydable et un morceau de CMF de même taille. Les deux ont été exposés à une flamme de 800 °C. Résultat : l’acier a atteint cette température en quatre minutes, tandis que le CMF a mis huit minutes.
D’après Rabiei, « La présence de poches d’air à l’intérieur du CMF le rend si efficace pour bloquer la chaleur, principalement parce que la chaleur se propage plus lentement dans l’air que dans le métal. »
Le CMF pourrait donc servir de bouclier thermique pour des matériaux sensibles. Des produits chimiques dangereux ou des vaisseaux spatiaux transportant des astronautes par exemple.
Toutefois, la CMF ne se limite pas à la protection contre la chaleur. Rabiei a découvert que le CMF peut bloquer plusieurs types de radiations. Et une étude de 2015, publiée dans Radiation Physics and Chemistry, l’a confirmé.
Ce matériau protège contre les rayons X et gamma, dangereux dans l’espace. Il bloque aussi les rayonnements neutroniques, présents dans les réacteurs nucléaires et lors des explosions atomiques.
Ce qui est une caractéristique essentielle pour les voyages spatiaux, où les astronautes sont exposés à des radiations intenses.
Bref, avec autant d’atouts, le CMF a sa place dans de nombreux domaines. Exploration spatiale, transport de matières dangereuses, blindage militaire ou encore infrastructures ferroviaires et automobiles…
Personnellement, j’ai hâte d’entendre parler d’une fusée entièrement conçue avec ce matériau. Et vous ?
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