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Créer des motifs spontanément dans des matériaux synthétiques :


La mother nature produit une gamme surprenante de matériaux à motifs, des crêtes sensibles sur le bout du doigt d’une personne aux taches de camouflage d’un guépard. Bien que les modèles de la nature apparaissent spontanément au cours du développement, créer des modèles sur des matériaux synthétiques est furthermore laborieux. Désormais, les chercheurs rapportant dans ACS Central Science ont trouvé un moyen easy de fabriquer des matériaux à motifs ayant des microstructures complexes avec des variants de propriétés mécaniques, thermiques et optiques – sans avoir besoin de masques, de moules ou d’imprimantes.

Chez les animaux, des modèles se forment avant la naissance en réponse à des signaux génétiquement contrôlés dont la focus varie souvent le extensive d’un gradient. En revanche, les approches de fabrication traditionnelles pour créer des motifs et des structures impliquent plusieurs étapes, telles que l’assemblage couche par couche, la lithographie, le moulage ou la coulée. Jeffrey Moore, Nancy Sottos, Philippe Geubelle et leurs collègues voulaient développer une méthode de modélisation spontanée in addition proche du processus biologique.

L’équipe a placé une remedy de monomère de dicyclopentadiène dans un canal, puis a chauffé une extrémité du canal. La chaleur a activé un catalyseur au ruthénium, ce qui a provoqué la polymérisation du monomère, générant furthermore de chaleur qui s’est déplacée dans le canal. Cela a continué jusqu’à ce que tout le monomère disponible dans la région soit consommé. Finalement, la chaleur s’est déplacée in addition loin dans le canal jusqu’à un endroit où du monomère frais était présent, et le processus a recommencé. Avec cette system, l’équipe a produit des résines avec des arêtes régulières, et ils ont contrôlé la hauteur et l’espacement des arêtes en ajustant la température initiale de la resolution. En utilisant un monomère différent ou en ajoutant d’autres composés à la resolution, les chercheurs ont créé des matériaux avec des motifs de couleur et de rigidité. La nouvelle méthode pourrait un jour être utilisée pour créer une variété de nouveaux matériaux «intelligents», des bandes de roulement de pneus ou de chaussures à l’électronique et aux biomatériaux, disent les chercheurs.