Les gels vitreux sont durs comme des polymères vitreux, mais, avec une force suffisante, ils peuvent être étirés jusqu’à huit fois leur taille initiale. En outre, parce qu’ils contiennent plus de 50 % de liquide, ils sont de meilleurs conducteurs électriques que les plastiques.

Les gels vitreux sont durs comme des polymères vitreux, mais, avec une force suffisante, ils peuvent être étirés jusqu’à huit fois leur taille initiale. En outre, parce qu’ils contiennent plus de 50 % de liquide, ils sont de meilleurs conducteurs électriques que les plastiques.

1 Le gel et le verre sont deux matériaux bien distincts : si le premier est assez souple et étirable, le second est plutôt rigide et résistant. Aussi dissemblables soient-ils, Michael Dickey, de l’université d’État de Caroline du Nord, et ses collaborateurs sont parvenus à créer une nouvelle classe de matériaux qui marient le meilleur des deux mondes : les « gels vitreux ». Ces matériaux sont durs comme des polymères vitreux, mais, si on applique une force suffisante, ils deviennent extensibles comme les gels et peuvent, pour certains, s’étirer jusqu’à huit fois leur taille initiale.

2 Les polymères vitreux, les gels et les gels vitreux sont composés de polymères, c’est-à-dire de très longues molécules, immergés dans une solution liquide. Dans le cas des verres, les polymères sont fortement liés entre eux et ils ne peuvent bouger, ce qui donne au matériau sa résistance et rigidité. Pour les gels, en revanche, le liquide s’immisce entre les polymères de façon à les séparer suffisamment pour qu’ils n’interagissent presque plus entre eux. En conséquence, ils sont moins fortement liés et les gels sont donc plus souples. Les gels vitreux se situent entre les deux. Le liquide utilisé est de type ionique, composé exclusivement de particules chargées. Il sépare les polymères au point de rendre le matériau plus souple, mais, dans le même temps, les ions sont attirés par les polymères, ce qui les empêche de totalement se séparer et confère au matériau sa résistance. De plus, comme pour les verres, il existe une température dite « de transition vitreuse », qui fait qu’au-delà d’une certaine température les polymères commencent à bouger. « Ainsi, si l’on a étiré un gel vitreux, il peut retrouver sa taille initiale si on le chauffe », précise Michael Dickey.