La mise au point du premier élastomère supramoléculaire au monde par les équipes
du Laboratoire Matière Molle et Chimie (CNRS/ESPCI, Paris) et d’Arkema a représenté une véritable prouesse. Non seulement il présente des propriétés similaires à celles du caoutchouc, mais il est auto-cicatrisant : il est capable de réparer ses propres
déchirures par simple mise en contact des « cassures »…
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Ce caoutchouc est constitué par un réseau de molécules maintenu par des liaisons
physiques. Lorsqu’on le coupe, les liaisons physiques sont cassées mais prêtes à se reformer.
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Les bouts coupés sont mis en contact et les molécules se réassocient spontanément.
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Après une heure, la coupure est “cicatrisée” et le caoutchouc peut être étiré sans casser.
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Du laboratoire à l’industrie ....................................................... -
En 2000, François Tournilhac et Ludwik Leibler (CNRS) entreprennent de mettre au point de nouveaux matériaux supramoléculaires à partir de petites molécules d’origine végétale ou de grands polymères. -
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Ils poursuivent leurs travaux au sein du Laboratoire Matière molle et Chimie, créé en
2001 à l’Ecole supérieure de physique et chimie industrielles (ESPCI) de Paris, et
déposent un premier brevet en 2003. Les chercheurs envisagent alors un
développement industriel et font appel à l’expertise d’Arkema, qui travaille sur le projet
dès 2004. Cette démarche conduit à breveter un premier élastomère auto-cicatrisant en
2006, et à de premières fabrications pilotes en 2008-2009. Trois types de caoutchoucs
sont aujourd’hui en développement chez Arkema.
Des propriétés étonnantes ....................................................... -
A température ambiante, l’élastomère supramoléculaire est un peu plus mou que du caoutchouc. Il tolère le même type de déformations, même si son retour à sa forme antérieure est un plus lent. Il ne coule pas et ne dissout pas dans l’eau. Porté à 130-150 °C, il peut être mis en forme. -
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Le tour de force des chercheurs est d’avoir réussi à créer un matériau élastique en
évitant la cristallisation spontanée des petites molécules. Pour cela, ils ont sélectionné
un mélange d’acides gras d’origine végétale présentant naturellement un certain degré
de désordre et ont eu recours à trois sortes de stickers, afin d’éviter la formation de
supermolécules cristallines trop régulières.
Glossaire ....................................................... - Elastomère : polymère présentant des propriétés élastiques proches de celle du caoutchouc. Polymère : Grosse molécule formée par la répétition d’un même motif chimique. Acide gras : Constituants élémentaires des lipides -
