MANCHESTER

Des scientifiques britanniques ont réalisé le plus petit nœud au monde

Certains polymères, comme la soie d'araignée, peuvent être jusqu’à deux fois plus résistants que l'acier, de sorte que les brins de polymères tressés pourraient inaugurer une nouvelle génération de matériaux super-légers, super-résistants et super...

par Grennan Milliken
18 Janvier 2017, 8:00am

Représentation du noeud. Image: McGregor Fine Art

Vous pensiez sans doute avoir réalisé le nœud le plus serré de l'histoire de l'humanité la semaine dernière, tandis que, sous l'emprise de l'alcool, vous avez mis une demi-heure à défaire vos lacets en postillonnant rageusement de la mauvaise vodka. Même si votre nœud était incroyablement serré et que vous avez envisagé de couper vos lacets au cutter, il n'arrivait certainement pas à la cheville du nœud réalisé par une équipe de scientifiques de l'Université de Manchester, au Royaume-Uni.

En développant une nouvelle technique permettant d'attacher plusieurs brins moléculaires ensemble, les scientifiques ont réussi à nouer des nœuds complexes, extrêmement serrés. En outre, cette technique pourrait permettre de tisser des brins de polymère dans des matériaux plus récents et plus résistants que tous ceux qui existent actuellement. Ces recherches ont été publiées dans la revue Science.

Le nœud, formé de 192 atomes et de huit croisements de brins moléculaires et d'ions métalliques, et a été réalisé grâce à une technique de liaison spéciale appelée « auto-assemblage ». Les brins moléculaires d'oxygène, d'azote et de carbone sont enroulés autour d'ions de fer, « formant des boucles dans lesquelles on peut faire passer d'autres brin, comme en tricot », explique le chimiste David Leigh, responsable de l'étude. Celle-ci, à leur tour, sont enroulés autour d'un ion chlorure situé au centre du nœud, comme le noyau d'une balle en caoutchouc.

Ensuite il ne reste plus qu'à fusionner les extrémités des brins avec un catalyseur pour compléter la boucle. Et voilà ! vous avez le nœud le plus serré, le plus solide, le plus puissant de tous les nœuds. Et il ne mesure que 20 nanomètres de long.

Ce minuscule tissage d'atomes aide les scientifiques à analyser et comprendre la force et l'élasticité de différents types de structures, un élément clé du développement de nouveaux matériaux. Si vous pouvez tisser des brins de polymère (des petites molécules disposées au sein d'une structure répétitive afin de créer une molécule plus grande), au lieu de les disposer parallèlement les uns aux autres (cf les plastiques utilisés dans les gilets pare-balles et le kevlar, par exemple) vous obtenez des matériaux infiniment plus robustes, flexibles et légers.

Certains polymères, comme la soie d'araignée, peuvent être jusqu'à deux fois plus résistants que l'acier, de sorte que les brins de polymères tressés pourraient inaugurer une nouvelle génération de matériaux légers, super-résistants et flexibles », explique Leigh.

Le nœud moléculaire à huit brins est la molécule tissée la plus complexe jamais réalisée. Mais une question demeure : une fois que vous aurez réussi à nouer le nœud le plus serré au monde, pourrez-vous le défaire ?