Jetez un Ɠil Ă  l’intĂ©rieur du capuchon de votre dentifrice prĂ©fĂ©rĂ© et vous verrez peut-ĂȘtre des rĂ©sidus durs et blancs, une version ferme de la pĂąte lisse que vous serrez sur votre brosse.

De nombreux matĂ©riaux en pĂąte, Ă©galement connus sous le nom de suspensions colloĂŻdales denses, se rigidifient en vieillissant. La dynamique structurale, ou les changements dans les fees que les matĂ©riaux subissent au fil du temps, sont en partie responsables de ce changement, mais depuis des dĂ©cennies, les experts soupçonnent qu’il se passe moreover Ă  l’intĂ©rieur de ces matĂ©riaux.

Pourquoi le dentifrice et le ciment durcissent avec le temps

Maintenant, le professeur et prĂ©sident Eric Furst de l’UniversitĂ© de Delaware en gĂ©nie chimique et biomolĂ©culaire et une Ă©quipe de chercheurs de l’École des Ponts et de l’UniversitĂ© Paris-Est et en France ont dĂ©couvert un processus appelĂ© vieillissement contrĂŽlĂ© par make contact with qui explique certains changements liĂ©s Ă  l’Ăąge dans la pĂąte matĂ©riaux.

Ils ont constaté que des contacts se forment entre les particules, stabilisant la microstructure de ces matériaux. Ensuite, ces contacts se raidissent, augmentant la rigidité des matériaux.

L’Ă©quipe a dĂ©crit ses conclusions dans un article publiĂ© dans la revue Mother nature Products.

« Lorsque les gens pensent au vieillissement des matĂ©riaux et aux propriĂ©tĂ©s mĂ©caniques des matĂ©riaux Ă  mesure qu’ils vieillissent, en particulier en rhĂ©ologie ou dans l’Ă©tude de la façon dont les choses coulent, ce mĂ©canisme a Ă©tĂ© Ă©clipsĂ© par des changements dans l’organisation ou la microstructure du matĂ©riau », a dĂ©clarĂ© Furst. .

Non seulement les rĂ©sultats sont nouveaux, mais ils s’avĂ©reront probablement utiles. En comprenant comment les matĂ©riaux vieillissent, les personnes qui les utilisent peuvent concevoir de meilleures façons de prĂ©voir et d’attĂ©nuer les changements indĂ©sirables dans les performances des matĂ©riaux. Les expĂ©riences lient Ă©troitement la chimie des surfaces des particules, qui peuvent ĂȘtre adaptĂ©es par des rĂ©actions chimiques ou avec des additifs comme des tensioactifs et des polymĂšres, aux propriĂ©tĂ©s des matĂ©riaux en vrac.

« Ce document a des implications de grande envergure, car il existe de nombreux styles de problĂšmes lĂ  oĂč ce variety de vieillissement par speak to peut ĂȘtre trĂšs crucial », a dĂ©clarĂ© Furst.

Les personnes dans un massive Ă©ventail d’industries pourraient bĂ©nĂ©ficier de la comprĂ©hension du processus de vieillissement des matĂ©riaux de ce kind, qui comprend les ciments, les argiles, les sols, les encres, les peintures, and so forth.

Les chercheurs ont utilisĂ© diverses mĂ©thodes pour explorer le vieillissement des suspensions de latex de silice et de polymĂšre. Les premiĂšres expĂ©riences ont montrĂ© que la microstructure des matĂ©riaux ne modify pas avec le temps. Si les particules ne changent pas de situation, pensa l’Ă©quipe, alors quelque selected doit se passer entre elles.

Dans des expĂ©riences prĂ©cĂ©dentes, Furst a utilisĂ© des pincettes laser – l’utilisation d’un faisceau laser focalisĂ© pour manipuler, plier et casser les buildings microscopiques des particules – qui se sont rĂ©vĂ©lĂ©es ĂȘtre la bonne configuration expĂ©rimentale pour rĂ©soudre ce problĂšme particulier. Francesco Bonacci, alors doctorant en France, s’est rendu Ă  l’UD pour mener des expĂ©riences avec des pincettes laser et Ă©tudier la rigiditĂ© des liaisons dans les matĂ©riaux en silice et en latex Ă©tudiĂ©s. Ces expĂ©riences ont permis de dĂ©couvrir le vieillissement par call.

Des expĂ©riences supplĂ©mentaires suggĂšrent une gĂ©nĂ©ricitĂ© – que les rĂ©sultats sont susceptibles de s’appliquer Ă  une grande variĂ©tĂ© de suspensions colloĂŻdales denses.

Pour Furst, ce projet est un exemple de la puissance de la collaboration avec des authorities du monde entier.

« C’Ă©tait le rĂ©sultat d’une incroyable collaboration internationale, juste une belle Ă©quipe », a-t-il dĂ©clarĂ©. Les co-auteurs de l’article sont Bonacci, Xavier Chateau, Julie Goyon, Jennifer Fusier et AnaĂ«l LemaĂźtre.