Une matière conductrice et solide

C’est aux Etats-Unis, plus précisément à l’Université de Chicago qu’un groupe de chercheurs est parvenu à créer un matériau assez hors du commun. Un peu à la manière du plastique “classique”, cette matière est caractérisée par sa fragmentation moléculaire désordonnée, mais qui pourrait bien avoir plus de propriétés qu’on ne le pense.

Tous les matériaux n’ont évidemment pas les mêmes propriétés, cela est dû à leur structure atomique qui peut être plus ou moins organisés (cristallins) comme la roche, ou encore la glace. Les matériaux que l’on dénomme comme “amorphe” regroupent quant à elle des matières qui n’ont pas une structure atomique ordonnée, comme le plastique par exemple.

La structure interne d’une matière va donc dicter la possibilité qu’il soit conducteur ou non, c'est-à-dire, laisser passer le courant électrique. Les alliages et métaux classiques comme le cuivre, l’or ou encore l’aluminium sont couramment utilisés dans le milieu industriel pour cette propriété. Depuis déjà des décennies, les scientifiques parviennent à créer des matériaux conducteurs à partir de matériaux organiques, grâce à une méthode dénommée “dopage”, qui rend les matériaux plus flexibles, mais moins stables moléculairement parlant.

Pour le coup, c’est grâce à ces procédés avancés qu’une équipe de chimistes de l’Université de Chicago est parvenue à développer une matière grâce à un polymère de coordination amorphe (non cristallisée). Le chimiste Jiaze Xie, chercheur à l’Université de Chicago, est donc parvenu à produire un matériau appelé : tétrathiafulvalène tétratiolate de nickel. Derrière ce nom barbare, se cache un polymère de nickel entouré d’une chaîne constituée d'atomes de soufre et de carbone.

Structure moléculaire du tétrathiafulvalène tétratiolate de nickel

En plus d’avoir créer un matériau stable atomiquement même en milieu humide et chaud (140°C), il parvient à être solide mais aussi, capable de conduire l’électricité.

Le monde de l’électronique va connaître un nouveau départ

Ce prototypage permet une conductivité électrique sans utiliser les ressources métalliques classiques que l’on utilise jusqu’à présent dans le monde de l’électronique. La structure moléculaire de cette matière est plus que surprenante, mais pour Jiaze Xie, qui est à l’origine du projet. Ce polymère n’est évidemment pas une matière métallique, mais pourtant elle laisse conduire l’électricité, elle est robuste et ne se détériore pas sous l’effet de la température ambiante.

D’un point de vue fondamental, cela ne devrait pas pouvoir être un métal. Il n’y a pas de théorie solide pour expliquer cela.

Le professeur associé de Chimie à l’Université de Chicago, et auteur de cette étude piubliée sur Nature ne parvient toujours pas à comprendre la création de cette matière. Pour l’instant, les chercheurs ne peuvent pas promettre une utilisation massive du matériau pour les différentes industries. En effet, différents tests devraient être effectués dans les prochains mois, voire années, pour tout connaître de ce métal qui n’en est pas un.

En bref, cette matière pourrait être utilisée à la place des alliages à base de cuivre ou autres ressources qui se fera rare dans notre futur. En plus de conduire parfaitement l’électricité, la matière est souple même à température ambiante, ce qui n’oblige pas les constructeurs à chauffer le matériau pour le façonner. Les scientifiques travaillent donc sur les différents modèles d’applications que pourrait revêtir cette nouvelle matière, notamment sur toutes les fonctions qu’elles pourraient combler.