Quiz Matériaux étonnants & inventions de matière

Réponse : Dans des stents qui se déploient à la chaleur du corps, et dans des fils d'appareils dentaires. Le stent est inséré replié dans une artère, puis reprend sa forme mémorisée en se réchauffant à 37 °C pour la maintenir ouverte. En orthodontie, les fils exercent une force douce et constante. Le nom vient de Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory, où il fut découvert en 1959.

Réponse : Le refroidissement brutal lors de sa fabrication l'a mise sous tension : la moindre fissure libère toute cette énergie. Le verre est chauffé puis refroidi très vite en surface : la peau se fige en compression tandis que le cœur reste en tension. Il devient plusieurs fois plus résistant, mais une fois rompu, il se fragmente entièrement en petits grains arrondis. C'est le verre des portes de douche et des vitres latérales des voitures.

Réponse : Ses pores sont trop petits pour une goutte d'eau, mais assez grands pour la vapeur. La membrane en PTFE étiré compte des milliards de pores par centimètre carré, environ 20 000 fois plus petits qu'une goutte de pluie mais des centaines de fois plus grands qu'une molécule de vapeur d'eau. Elle a été inventée par Bob Gore en 1969, en étirant brusquement du PTFE chauffé.

Réponse : Près d'un mètre en une seule journée. Le bambou est une graminée géante, et non un arbre. Ses pousses sortent de terre avec déjà leur diamètre définitif et s'allongent à une vitesse record. Résistant en traction et léger, il sert d'échafaudage en Asie, et des chercheurs l'utilisent comme alternative durable à certains matériaux.

Réponse : Pyrex. Grâce à l'ajout d'oxyde de bore, ce verre se dilate très peu à la chaleur : il supporte de passer du four chaud à un plan de travail sans se fendre. Il équipe aussi la verrerie de laboratoire. Attention : certains plats vendus aujourd'hui sous ce nom sont en verre trempé ordinaire, moins tolérant.

Réponse : Il forme une boule dure sous la pression, puis coule entre les doigts dès qu'on relâche. Sous une forte pression, les grains d'amidon se bloquent et le mélange se comporte comme un solide. Dès que la contrainte cesse, l'eau les lubrifie de nouveau et tout redevient liquide. C'est une expérience classique de cuisine-science, facile à faire avec de la maïzena.

Réponse : Plus léger à rigidité égale et insensible à la corrosion, il réduit la consommation de carburant. Plus de la moitié de la structure de ces avions est en composites. Le gain de masse se traduit par des économies de carburant importantes. Le matériau tolère aussi une cabine plus humide et plus pressurisée, ce qui améliore le confort des passagers sur les longs vols.

Réponse : Des bactéries en sommeil se réveillent au contact de l'eau qui s'infiltre et produisent du calcaire qui bouche la fissure. Les spores, mélangées au béton avec leur « nourriture », peuvent survivre des années. Quand une microfissure laisse entrer l'eau, elles se réactivent et fabriquent du carbonate de calcium. Cette réparation spontanée pourrait prolonger la durée de vie des ouvrages et réduire leur entretien.

Réponse : Elles se carbonisent en surface, et cette couche protège le cœur qui garde longtemps sa résistance. Une poutre massive brûle lentement et de façon prévisible, à raison de moins d'un millimètre par minute. Une poutre en acier, elle, peut perdre brutalement sa résistance à haute température et se déformer. Les ingénieurs dimensionnent donc le bois en prévoyant une « couche sacrificielle ».

Réponse : La couche d'oxyde poreuse absorbe une teinture, puis on la scelle. L'anodisation épaissit électriquement la couche d'oxyde naturelle de l'aluminium. Cette couche, dure et résistante à la corrosion, est d'abord parcourue de minuscules pores. On y fait pénétrer des colorants, puis on referme les pores, ce qui emprisonne la couleur dans la surface même du métal.

Réponse : Wilhelm Barthlott. Dans les années 1970, Barthlott remarqua que les feuilles les plus propres n'étaient pas lisses, mais couvertes de minuscules bosses cireuses. Il fit breveter le principe dans les années 1990 : des peintures de façade autonettoyantes en sont issues. La feuille de lotus, symbole de pureté en Asie, en est l'exemple le plus célèbre.