Les chercheurs de l’université américaine Carnegie Mellon ont créé un nouveau matériau électriquement conducteur capable de se réparer lui-même, présentant ainsi de nouvelles opportunités pour la robotique et les technologies portables. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Nature Materials de mai 2018.

Combinant les propriétés du métal et du plastique, le matériau souple et extensible peut être utilisé pour faire des circuits qui restent opérationnels même après avoir subi des dommages physiques.

La découverte ouvre la possibilité au fait que les robots puissent un jour avoir une peau chargée de capteurs qui peut se réparer comme celle d’un humain, ou que nous soyons en mesure de porter des appareils portables ultra-minces sur notre corps pendant de longues périodes sans les dégrader.

Selon Carmel Majidi, professeur agrégé de génie mécanique, dans une vidéo produite par l’Université Carnegie Mellon, « Cela pourrait avoir des applications importantes dans des domaines comme l’informatique portable, où il devient possible d’incorporer des circuits dans les textiles ou de les placer sur la peau. Et comme la peau naturelle peut subir des blessures, ces circuits aideraient à leur cicatrisation, car notre matériau possède également cette propriété.  Par exemple, quand vous coupez ou brisez le câblage, vous perdez immédiatement la fonctionnalité électrique. En revanche, notre matériau a la capacité de maintenir sa fonctionnalité électrique même lorsqu’il a été matériellement endommagé. »

Le matériau, actuellement sans nom aucun, est un composite constitué de gouttelettes de métal liquide en suspension dans un polymère élastique. En réponse aux dommages, ces gouttelettes établissent de nouvelles connexions avec les gouttelettes voisines, réacheminant ainsi les signaux électriques. Cela signifie qu’un circuit fabriqué à partir de ce type de matériau reste opérationnel après avoir été sectionné, perforé ou endommagé, un exploit démontré par les chercheurs en fabriquant un radio-réveil et un petit robot rampant.

Ils ont même suggéré d’autres scénarios potentiels pour ce type de matériau, dans lequel des robots affectés à des tâches de premier répondant pourraient effectuer des sauvetages en cas d’urgence, des systèmes de surveillance dédiés à la santé des athlètes en formation, et même une architecture gonflable qui pourrait supporter des conditions extrêmes sur Mars.

Alors que d’autres ingénieurs ont produit des matériaux souples avec la capacité de guérir,  comme l’ e-skin de l’ Université du Colorado de Boulder, l’équipe du CMU pense que le leur est le premier exemple d’un matériau électriquement conducteur qui soit réellement en mesure de le faire.

Comme le souligne Majidi, « Le niveau sans précédent de fonctionnalité de notre matériau autocicatrisant peut permettre à l’électronique et aux machines de type matière molle de montrer la même résilience extraordinaire que celle des tissus biologiques mous et des organismes. » Parmi les inventions récentes qui pourraient potentiellement être améliorées avec l’ajout de ce type de matériel, mentionnons un robot-poisson et des tatouages ​​temporaires intelligents , tous deux offerts par le MIT.

© Rima Sabina Aouf, 2018