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29 mars 2023

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par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie

La fibre aramide est connue sous le nom de "super fibre" ou "soie dorée", car même si son poids équivaut à seulement 20% du poids de l'acier, elle est plus de cinq fois plus résistante et ne brûle pas, même à 500° C La fibre d'aramide est un matériau essentiel utilisé dans diverses applications telles que les gilets pare-balles, les vêtements résistants au feu, le renforcement des câbles à fibres optiques, les pneus haute performance et les matériaux aérospatiaux. Le regretté Dr Han-Sik Yun a commencé ses recherches sur la fibre aramide à l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) en 1979 et a obtenu une technologie de source indépendante en 1984.

Le Dr Dae-Yoon Kim et son équipe de recherche au Centre de recherche sur les matériaux composites fonctionnels du KIST Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials ont annoncé qu'ils avaient appliqué des nanotubes de carbone aux fibres d'aramide pour développer un nouveau type de fibre composite. Les résultats sont publiés dans la revue Advanced Fiber Materials.

En plus d'être légère, solide et résistante au feu, la fibre a également une conductivité électrique, ce qui est une première pour les fibres aramides conventionnelles. La fibre nouvellement développée est de couleur noire en raison de la présence de nanotubes de carbone.

Inspirée des caractéristiques d'un cocon de ver à soie, l'équipe de recherche du KIST a réussi à associer l'aramide, extrêmement peu dispersible, à des nanotubes de carbone. En utilisant la phase de cristaux liquides, les vers à soie produisent des fibres à haute résistance en utilisant des protéines à haute concentration. Possédant à la fois une fluidité de type liquide et un ordre de type cristal, le cristal liquide minimise la coagulation des nanotubes d'aramide et de carbone et améliore l'alignement.

En utilisant ces caractéristiques, l'équipe de recherche a créé un nouveau type de fibre composite avec un haut niveau de résistance spécifique similaire à celui des fibres d'aramide commerciales existantes, ainsi qu'un niveau de conductivité électrique spécifique d'environ 90 % de celui des fils de cuivre.

Malgré ces caractéristiques électriques, cette fibre aramide de nouvelle génération n'utilise aucun métal, ce qui se traduit par une flexibilité, une non-corrosivité et un profil léger (environ 30% du poids des fils de cuivre). Il devrait être utilisé comme câble de nouvelle génération dans diverses applications, telles que les technologies militaires intelligentes, les robots médicaux, la mobilité respectueuse de l'environnement et les technologies aérospatiales. Le Dr Dae-Yoon Kim a ajouté : « Cette technologie aura un impact significatif sur le marché des super fibres.

Plus d'information: Ki-Hyun Ryu et al, Boostez les propriétés mécaniques et électriques des fibres CNT en gouvernant les mésophases cristallines liquides lyotropes avec des polymères aramides pour des applications de câblage légères et robustes, Advanced Fiber Materials (2022). DOI : 10.1007/s42765-022-00246-4

Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie