Du béton auto-régénérant

Et si le béton pouvait se « guérir », s'auto-réparer, comme une blessure se cicatrise ? La question peut paraître saugrenue, mais s'il est une chose que la DARPA, l'agence de recherche avancée du ministère américain de la défense qui a joué un rôle majeur dans le développement d’Internet, du GPS et des drones, sait faire, c'est bien de concrétiser des idées qui paraissaient autrefois farfelues. Aujourd'hui, elle se concentre sur ce nouveau défi : le béton qui se régénère.

Parmi ses lignes de recherche, la DARPA en a une particulièrement intéressante qui porte sur les « matériaux vivants », un domaine dans lequel les chercheurs progressent depuis des années. Le programme en question s'intitule Bio-inspired Restoration of Aged Concrete Edifices (Restauration bio-inspirée d'édifices en béton vieillis). Le nom est peut-être un peu saugrenu - l'agence elle-même le synthétise en BRACE - mais ce qu'il prévoit de faire est simple, du moins sur le papier et au niveau conceptuel : créer un béton capable de s'autoréparer.

Apprendre de ce que la nature nous enseigne, y compris à travers nos propres organismes. Facile à dire, mais pas si facile à mettre en pratique. L'objectif est de donner au béton une capacité d'auto-reconstruction qui lui permette de réparer les fissures et d'en éviter d'autres, un avantage précieux s'il s'agit d'un matériau utilisé pour construire de grandes infrastructures qui peuvent avoir une valeur stratégique pour la défense.

Du béton avec des propriétés presque humaines

« L'hypothèse centrale de BRACE est que le béton peut être doté des capacités d'autoréparation propres aux organismes vivants, en s'inspirant des systèmes vasculaires que l'on trouve chez l'homme et des vastes réseaux de champignons filamenteux qui peuvent s'étendre sur des acres », explique la DARPA : « Ils pourraient fournir un réseau de transport pour la régénération en profondeur du matériau et réparer les fissures avant qu'elles n'atteignent la surface et ne provoquent une défaillance ». En raison des avantages qu'elle peut apporter aux infrastructures stratégiques, tant en termes de prolongation de la durée de vie que de réparation des dommages. Un béton capable de cicatriser comme une égratignure sur le bras d'un soldat ouvre la voie à de nombreuses possibilités intéressantes.

Crédit photo : Paden Johnsen (Unsplash)

Pour atteindre ses objectifs, l'agence a sélectionné des experts du Livermore National Laboratory, de l'université du Colorado Boulder et du Battelle Memorial Institute. Chacun d'entre eux a proposé des approches visant à doter le béton d'un « réseau vasculaire intégré au plus profond du matériau ». L'idée est qu'ils peuvent également être utilisés pour diagnostiquer les causes de la détérioration avant qu'elle ne se produise. « Plus que jamais, nous voyons comment notre capacité à comprendre et à concevoir la biologie peut être exploitée pour des applications allant bien au-delà de la santé et des maladies humaines, en particulier dans le domaine de la science des matériaux », déclare le Dr Matthew Pava, directeur de BRACE.

Le programme commence par cette vocation, mais s'il est couronné de succès, M. Pava n'exclut pas qu'il puisse bénéficier à d'autres domaines. Après tout, le béton n'est pas seulement utilisé dans les projets de défense. « Bien que BRACE soit initialement axé sur des cas d'utilisation militaire, les technologies développées pourraient, en cas de succès, être utilisées de manière générale pour l'énorme quantité de béton qui existe dans les infrastructures civiles, telles que les autoroutes, les routes, les ponts et les bâtiments », explique le Dr Matthew Pava.