Les nanotechnologies

Du point de vue dimensionnel, elles se situent entre la matière dite macroscopique et l'échelle atomique ou moléculaire. Leur taille est donc bien inférieure à celle d'une cellule humaine)

Les liquides durcissants sont conséquence de la période des nanostructures actives, c'est à dire l'apparition des nanoparticules qui modifient leur états en fonction de leur environnement.

L’armure « liquide » comme on pourrait l'appeler est tout d'abord pratique pour se débarrasser des nombreuses couches de kevlar (4.5 kilos pour une protection suffisante) et ainsi fournir l'agilité au porteur.

Le principal liquide utilisé est nommé STF (Shear Thickening Fluid) un mélange de polyéthylène glycol liquide (utilisé comme solvant soluble dans l'éthanol), de nanoparticules de silice et d'éthanol. Cet étrange mélange dont l'intérêt ne saute pas aux yeux a pourtant révolutionné la protection balistique. Cette innovation est l’œuvre de deux chercheurs américains Norman J.Wagner de l'université du Delaware et Eric D.Wetzel du laboratoire de recherche de l'armée américaine. Un projet de production devait être lancé en 2007 (Nous verrons par la suite les problèmes rencontrés)

Les premiers travaux sur ce fluide on démontré que lorsque une force extrême est appliquée, il durcit. Le STF est fait de particules suspendues dans un liquide. Ces particules se repoussent, on pourrait dire vulgairement qu'elles « flottent » dans le liquide sans se toucher, se collent les unes aux autres. Néanmoins l’énergie provoquée par l’impact annule cette répulsion d’où cette solidification sous l’impact. Une fois que la balle frappe le gilet il durcit sans la laisser le transpercer. (voir annexe expérience maizena)

Un kevlar auquel a été ajouté le mélange STF est donc beaucoup plus efficace. D'après les données du tableau qui récapitule les différents échantillons testés (voir annexes tableau cibles) on remarque que le STF devient encore plus performant lorsque il est directement imprégné dans le Kevlar et non pas utilisé seulement en surface du polymère.

De plus, cette application n'est de plus pas seulement efficace contre des munitions d'armes à feu, en effet elle peut radicalement diminuer le risque de blessures à la suite d'explosion de grenade, d'obus ou encore une attaque au couteau ou tout autre objet dangeureux. 

    Malheureusement le prix de production et de commercialisation est à l'heure actuelle beaucoup trop élevé malgré un avenir plein d'espoir...

      Récemment, à l'Université de Sydney, les chercheurs ont découvert de nouvelles utilisations liées aux nanoparticules pour développer des gilets pare-balles plus performants, qui causeront le rebond des balles lors de l’impact. Les nanotubes de carbone qui offrent une résistance près de 100 fois supérieure à l'acier, avec un poids six fois inférieur sont étudiés !

         Les chercheurs les ont donc testés en les opposant à du diamant qui correspond à la résistance d’une balle très performante et il a été constaté que les nanotubes de grande taille déviaient les diamants avec facilité. De plus même après l’impact les nanotubes ont repris leur position pour détourner un autre diamant envoyé au même endroit. Ils permettent de dissiper l’énergie d’une manière beaucoup plus efficace que le Kevlar seul.

        Pourtant là aussi, comme les nombreuse autres idées d'amélioration, l'utilisation des nanotubes de carbones se heurte à un coût de production et à une maîtrise trop légère pour espérer une utilisation et une commercialisation prochaine.