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Des gels caméléon

S. P.

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Des chercheurs du MIT ont développé des gels qui changent de couleur en une fraction de seconde.

Edwin Thomas doit aimer les fruits secs. S'assurer qu'ils n'ont pas été trop exposés à l'humidité est curieusement la première application qu'il a imaginée pour le matériau développé dans son laboratoire d'ingénierie et sciences des matériaux du MIT (Massachusetts Institute of Technology).

L'épaisseur du gel modifie l'indice de réfraction

Il s'agit d'une gamme de gels multicouches capables de changer de couleur en réponse à un stimulus : changement de pression, de température, de taux d'humidité, de pH ou de concentration en sel. L'équipe emmenée par Edwin Thomas élargit d'ailleurs ces paramètres et travaille actuellement sur un gel qui changerait de couleur en fonction de voltages appliqués. La variation de l'un de ces paramètres engendre une modification de l'épaisseur du gel, et donc de son indice de réfraction. Il apparaît alors de couleur différente.

Ces gels, présentés dans l'édition électronique de la revue Nature Materials du mois d'octobre, sont composés de couches alternées de poly-2-vinyl-pyridine (P2VP) et de polystyrène. Ce dernier, dont l'épaisseur reste constante, sert de support au premier. Le P2VP, lui, est un polyélectrolyte qui présente une répartition des charges électroniques intéressante. Lorsque ces charges sont dirigées vers l'extérieur, les molécules se repoussent et la couche de P2VP s'épaissit. Si le contact entre les charges est perturbé (par exemple par une modification du pH), la couche se contracte sur elle-même. La réaction se fait en moins d'une seconde et le volume peut varier d'un facteur 1 000 dans l'eau. De plus, le gel retrouve sa structure initiale lorsque le stimulus cesse. Quant aux couleurs, elles couvrent toute la gamme du spectre de la lumière visible. En soumettant ces gels à des contraintes mécaniques ou chimiques, les chercheurs du MIT envisagent même d'étendre ce spectre à l'ultraviolet et à l'infrarouge. Ces propriétés en font des candidats intéressants pour la fabrication de détecteurs. En un coup d'oeil, il deviendrait, par exemple, possible de déterminer les conditions dans lesquelles est réalisé un processus de fabrication.

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