Le nouveau matériau élastique est imperméable aux gaz et aux liquides

Une étape importante car il y a longtemps eu un arbitrage entre élasticité et imperméabilité aux gaz.

Les matériaux souples sont très perméables aux gaz, ce qui rend difficile la création de joints hermétiques extensibles. Un aspect souvent négligé de l’électronique et de la technologie extensibles est le choix des matériaux pour les protéger hermétiquement.

Une équipe internationale de chercheurs a développé une technique qui utilise du métal liquide pour créer un matériau élastique imperméable aux gaz et aux liquides.

Un alliage eutectique de gallium et d'indium (EGaIn) est utilisé dans le nouveau procédé. L'eutectique fait référence à un alliage dont le point de fusion est inférieur à celui de ses éléments constitutifs. L'EGaIn est ici liquide à température ambiante. Les scientifiques ont produit une fine couche d’EGaIn, puis l’ont recouverte d’un polymère élastique.

Des microbilles de verre ont été placées sur la surface interne du polymère pour empêcher le revêtement liquide d'EGaIn de s'accumuler. Le résultat est un sac ou une gaine élastique doublée de métal liquide, imperméable aux gaz et aux liquides.

En mesurant la quantité de liquide qui pouvait s'évaporer et la quantité d'oxygène qui pouvait s'échapper d'un récipient scellé constitué du nouveau matériau, les chercheurs ont pu déterminer l'efficacité du matériau.

Tao Deng, auteur co-correspondant et professeur à la chaire Zhi Yuan à l'Université Jiao Tong de Shanghai, a déclaré : « Nous avons constaté qu'il n'y avait aucune perte mesurable de liquide ou d'oxygène pour le nouveau matériau. »

« Les métaux liquides eux-mêmes sont assez chers. Cependant, nous sommes optimistes quant à la possibilité d'optimiser la technique – par exemple en rendant le film EGaIn plus fin – afin de réduire les coûts. À l’heure actuelle, un seul package coûterait quelques dollars, mais nous n’avons pas tenté d’optimiser les coûts. Il existe donc une voie à suivre pour réduire les coûts.

Les chercheurs ont indiqué que ce matériau pourrait être utilisé dans l'emballage de technologies de grande valeur nécessitant une protection contre les gaz, telles que les batteries flexibles.

Michael Dickey, auteur co-correspondant d'un article sur le travail et professeur Camille & Henry Dreyfus de génie chimique et biomoléculaire à l'Université d'État de Caroline du Nord, a déclaré : « Il s'agit d'une étape importante car il y a longtemps eu un compromis entre l'élasticité et être imperméable aux gaz.

« Les objets qui gardaient les gaz à l’extérieur avaient tendance à être durs et rigides. Et les choses qui offraient de l’élasticité permettaient aux gaz de s’infiltrer. Nous avons créé quelque chose qui offre l'élasticité souhaitée tout en empêchant les gaz de pénétrer.

Les chercheurs explorent actuellement des options de tests pour déterminer si le matériau constitue une barrière encore plus efficace que ce qu'ils ont pu démontrer jusqu'à présent.

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