Les matériaux du futur s'assembleront-ils seuls ?
Propos recueillis par Gael Cérez et Paul Périé
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En quoi consistent vos recherches sur les matériaux auto-assemblant ?
C'est une façon de penser complètement différente pour la production et la construction. Il n'y a pratiquement aucun exemple de construction de ce type à l'échelle humaine. En général, on a une idée géniale, on prend des machines et des matériaux et on les force à s'assembler pour former une structure qui correspond à notre idée.
Nous allons dans une direction totalement différente. Les seuls exemples proches sont la cuisine, le jardinage, le brassage de la bière, la fabrication du fromage... Ce sont des exemples très intéressants car nous n'avons aucun contrôle sur le processus. Nous avons les ingrédients et l'énergie, qui doivent donner le produit final. Vous ne pouvez pas sculpter une rose, par exemple. En quelque sorte, nous essayons de proposer la même chose mais pour la fabrication ou la construction.
Avez-vous des exemples concrets de matériaux et d'applications ?
Récemment, nous avons montré qu'un téléphone portable pouvait s'auto-assembler. Vous avez le boîtier d'un côté et les composants électroniques de l'autre et il se construit lui-même. Des meubles, comme des chaises, peuvent s'auto-assembler. Toutes sortes de choses, mais il s'agît surtout d'essayer de mettre au point des composants et un environnement qui produisent des choses utiles.
Mais comment s'auto-assemblent ces matériaux ?
Ce sont ces trois ingrédients : la géométrie, les interactions et l'énergie. Tant que vous avez ces trois éléments, les choses peuvent se fabriquer elles-mêmes. Comment est une question très complexe.
C'est-a-dire ?
Si vous avez un tas de choses aléatoires et que vous les regroupez, il ne va rien se passer d'utile. Il faut donc faire attention à la géométrie des matériaux, qui assure que seulement les choses voulues se construisent. C'est la première chose. Ensuite, il faut que ces matériaux collent ensemble. Mais si tous se collent entre eux, comme un ensemble d'aimants, il n'en ressort rien d'utile. Il faut donc des modèles d'attraction spécifiques ou ce que l'on appelle des interactions locales faibles, qui permettent au matériaux de s'assembler et de se séparer si le résultat n'est pas le bon, pour se réassembler ensuite. Enfin, il faut la bonne quantité d'énergie pour qu'elle s'assemblent. C'est un équilibre délicat de ces trois choses qui permet l'auto-assemblage.
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