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Spinel, le nouveau materiau transparent plus dur que l'acier

spinel aluminium transparent
Il s'appelle Spinel et nous vient tout droit du monde de la recherche nanotechnologique. Des scientifiques issus de l’US Naval Research Laboratory (NRL) sont parvenus à mettre au point ce nouveau matériau, transparent et plus résistant que l'acier.
 
Le Docteur Jas Sanghera, chef du projet à l'US Naval Research Laboratory, déclare qu'il s'agit "en fait d'un minéral, de l’aluminate de magnésium. L’avantage, c’est que c’est bien plus résistant et plus solide que le verre. Cela offre une meilleure protection en environnement hostile – il peut donc supporter notamment l’érosion par le sable et la pluie."
 
Docteur Jas Sanghera
 
Le Naval Research Laboratory (NRL) a développé une suite de processus pour créer ce matériau, le Spinnel, sorte d’alumnium transparent (MgAl2O4) en céramique, dont les qualités sont supérieures au verre - saphir - et d'autres matériaux traditionnellement utilisés pour des applications telles que les lasers à haute énergie et les armures légères. Le minéral est d’abord mis en poudre puis chauffé à très haute température afin qu’il devienne complètement transparent, avant d’être placé dans une presse pour lui donner la forme adéquate. Selon les chercheurs, le Spinel serait résistant au choc, à l’inverse du verre : lorsque l'alumine est ajoutée au mélange pendant le processus de fabrication du verre, des cristaux de dioxyde de silicium se développent à la surface du verre, ce qui annihile la propriété de transparence du verre.
Ces presses à chaud utilisées pour insérer de la poudre de spinell dans des matériaux solides transparents permettent de créer un procédé comprenant un revêtement par pulvérisation qui garantit la pleine densité et la transparence. En outre, le procédé a été conçu pour éliminer tous les risques de réactions chimiques indésirables. Le spinnel transparent  offre une excellente transmission optique dans la gamme de longueur d'onde visible et l'infrarouge moyen.
Ce nouveau procédé, utilisant de l'oxygène gazeux et une spatule laser, permet donc de produire un verre renforcé en alumine transparent et très solide.
 
Voici sans doute la solution pour nos écrans de smartphones, visières de casques, montres, objectifs d'appreils photos ou fenêtres du futur ! Sans parler des différentes applications que l'armée a dejà entrevues pour la fabrication de drones, de pare-brises blindés ultra légers,...
 
L'équipe du US Naval Research Laboratory
Photo: U.S. Naval Research Laboratory/Jamie Hartman) 
 
"En 1986, le Dr Nichols directeur de Plexicorp à San Francisco, acquit la formule de l'aluminium transparent auprès d'un mystérieux ingénieur d'Edimbourg, du nom de "Professeur Scott". En échange de cette formule, le Dr. Nichols fournit suffisamment de plexiglass au "Professeur Scott" pour construire un bassin géant à bord du HMS Bounty." Voilà résumé un épisode de la saga "Star Trek IV : The Voyage Home". Et que d'après ce script de Star Trek IV, l'aluminium transparent fut inventé dans les années 2130... Eh bien pour une fois, la réalité a gagné sur la science-fiction !
 
Plus d'informations : Navy