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Deux simples couches de graphène pourraient arrêter une balle

Crédits: iStock

Les gilets pare-balles se présentent souvent comme des équipements lourds et épais. Malgré le fait de protéger les forces de l’ordre, ces “armures” ont néanmoins tendance à restreindre les mouvements. Pour pallier au problème, des chercheurs se penchent actuellement sur le graphène, cette couche d’atomes de carbone serrés les uns aux autres, un million de fois plus mince qu’une feuille de papier.

Le graphène est une matière miracle. Il s’agit d’un simple feuillet en deux dimensions composé d’atomes de carbone arrangés selon un motif hexagonal. Avec son épaisseur d’un seul atome de carbone, la matière serait potentiellement capable de détrôner le silicium, ouvrant la voie à des ordinateurs plus performants, car plus rapides et plus petits. Étant pratiquement transparent et aussi bon conducteur que le cuivre, le graphène peut servir à réaliser des écrans tactiles, des panneaux lumineux et éventuellement des cellules solaires. Et côté protection ?

Des chercheurs de l’Advanced Science Research Center de la City University of New York (ASRC) ont récemment découvert que deux couches de graphène empilées l’une sur l’autre pouvaient devenir temporairement aussi dures que le diamant — et tout aussi impénétrables — lorsqu’elles sont frappées par une balle, à condition que les deux feuilles soient correctement alignées. Notons que ce durcissement du nouveau matériau, appelé diamène, ne se produit que lorsque deux couches de graphène sont superposées, selon l’étude publiée dans Nature Nanotechnology. Si plus de feuilles sont empilées, l’effet disparaît.

Crédits : Wikimedia Commons / Carbophiliac

« Auparavant, lorsque nous testions du graphite, ou une seule couche atomique de graphène, nous appliquions une pression et nous sentions un film très mou », explique Elisa Riedo, professeure de physique à l’ASRC et principale auteure des recherches. « Mais lorsque le film de graphite était épais de deux couches, nous avons tout d’un coup réalisé que le matériau sous pression devenait extrêmement dur et aussi rigide, sinon plus rigide, que le diamant en vrac ».

Ainsi les gilets pare-balles et autres armures de protection pourraient bientôt se voir plus résistants, et surtout beaucoup plus légers. En cas d’adoption de cette matière, il sera par ailleurs intéressant de voir comment elle pourraient influencer l’avenir de la guerre. Des soldats portant des armures légères et imperméables aux balles entraîneraient probablement la conception d’une tout autre génération d’armes. En ce sens, nous savons par exemple que les États-Unis se penchent actuellement sur la conception d’armes laser.

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