Rubrique : Des matériaux de structure aux propriétés accrues
Dans l’industrie automobile, de nombreux nanomatériaux sont utilisés en vue de réduire le poids des véhicules de 20 à 50 % et d’abaisser la consommation de carburant. L’ensemble des matériaux qui remplacent progressivement l’acier et les métaux, comme les polymères, peuvent être renforcés par des nanomatériaux. Cet ajout permet également d’augmenter la résistance des pièces automobiles aux rayures.
Dans les aciers, la nanostructuration se traduit par une augmentation de la résistance mécanique, notamment de la résistance à l’usure des outils de coupe, dont la durée de vie augmente. Les crampons des alpinistes sont par exemple couramment équipés de pointes en acier nanostructuré qui assurent une meilleure pénétration dans la glace.
Des nanotubes de carbone améliorent les performances de certains aciers : meilleure résistance mécanique et à l’usure pour les outils de coupe, plus grande pénétration dans la glace pour la pointe des crampons d’alpinistes.
Plus généralement, le gain de résistance mécanique est utile pour les matériaux dits de structure. Il entraîne une diminution des épaisseurs à performance identique. Il en résulte un allègement du poids qui constitue un critère déterminant dans certains secteurs d’application comme l’aéronautique.
Pour des applications comme les turbines à gaz (production électrique ou application aéronautique), la présence de particules d’oxydes nanométriques permet à l’acier de conserver une résistance mécanique même à très haute température (environ 1 000 °C pour certains aciers).
Enfin, certains bétons tirent déjà des avantages des nanomatériaux lors de leur fabrication. L’introduction de fumée de silice augmente leur fluidité et améliore leurs propriétés mécaniques. Des aérogels de silice renforcent leur pouvoir d’isolation thermique et des nanoparticules de dioxyde de titane les rendent autonettoyants : elles provoquent, sous l’action des rayons UV de la lumière du soleil, la décomposition des dépôts organiques responsables de la salissure des bâtiments.
