Des écrans de smartphones incassables qui s'inspirent de coquillages

08 juillet 2019 à 08h30
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Ecran smartphone apple casse marteau
© Pixabay

Alors que vous envoyez un texto à vos amis, votre smartphone vous échappe des mains. S'ensuit un « CRAC ». Vous le devinez sans même regarder votre appareil : son écran est cassé. Une situation fréquente, malgré la commercialisation d'écrans pensés pour être plus résistants aux chutes, aux chocs et aux griffes. Aussi, une parade pérenne a été développée par des chercheurs canadiens.

Plutôt que d'apposer une couche de résistance supplémentaire à l'écran de l'appareil, celui-ci est conçu directement dans un matériau à la fois plus souple et plus résistant. Les concepteurs d'un nouveau type de verre extrêmement solide se sont ainsi inspirés de coquillages.

La solution est sous l'océan

« Il reproduit ce que l'on voit dans les coquillages ». C'est ainsi que François Barthelat, de l'Université canadienne de McGill, près de Montréal, résume le procédé utilisé pour ce verre. Vous le savez peut-être : les coquillages créent une substance appelée nacre. C'est cette nacre qui tapisse l'intérieur de leur coquille. Pour cela, les coquillages réalisent une biosynthèse à l'aide de carbonate de calcium. Ce matériau est d'une grande résistance, grâce à la structure même de la matière. Celle-ci comprend de fines lamelles hexagonales reliées entre elles par des polymères. Lorsqu'elle est agressée par un choc, les lamelles de la nacre glissent les unes sous les autres, dissipant l'onde de choc au lieu de la concentrer en un point.

Si la nacre subit une force extrême, les polymères se brisent. Mais contrairement à un verre classique, pour lequel l'onde de choc donnerait lieu à une vaste craquelure, ce nouveau matériau cantonne les fêlures à des endroits localisés sur l'écran.

Pour parvenir à reproduire les propriétés de la nacre, les chercheurs canadiens ont utilisé des rayons UV, qu'ils ont envoyé sur du verre borosilicate (un type de verre déjà connu pour supporter de hautes températures). Le matériau est constitué, comme pour les coquillages, de lamelles carrées ou hexagonales. Ces lamelles ont ensuite été laminées pour recevoir des couches de plastique. Une fois le processus terminé, ce nouveau verre est séparé en plaques indépendantes, chacune mesurant un à quatre millimètres de large.

Samsung Galaxy Fold_cropped_1705x1705

Des usages au-delà des smartphones

L'existence de ce verre ultra-résistant a d'abord intéressé le marché des écrans de smartphones, connus pour leur fragilité. Cela dit, les exemples tels que les smartphones pliables (comme le Galaxy Fold de Samsung) laissent déjà entrevoir des appareils aux écrans plus résistants.

Aussi les applications vont bien au-delà des smartphones. François Barthelat est très enthousiaste sur le sujet : « La méthode de fabrication que nous avons développée est relativement facile à mettre en place. Elle pourrait atteindre des volumes de production industriels pour ce matériau, et avec une grande facilité et un coût raisonnable ». Le verre dont il est question pourrait, à terme, équiper les vitres des véhicules, ou les fenêtres des maisons. Cela pourrait renforcer considérablement la sécurité de l'un et de l'autre. Mais pour ces applications étendues, il faudra un temps d'adaptation. « Personne ne veut d'une fenêtre dont le vitrage se tord », ajoute François Barthelat.

L'ajout de couches supplémentaires, dans un verre classique, pourrait résoudre le problème. Mais pour le moment, on se contentera donc d'écrans de smartphones quasi-incassables. Ce qui n'est déjà pas si mal.

Source : NewScientist
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