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Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !



  1. #1
    RSSBot

    Post Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    En construisant un réseau métallique à l'échelle nanométrique, des chercheurs ont réalisé une sorte de nouveau matériau dont l'essentiel du volume est formé d'air. Résultat : une grande résistance, une forte élasticité et une densité de 0,9 mg/cm3, des dizaines de fois plus faible que celle du polystyrène extrudé. « C'est le principe de la Tour Eiffel » expliquent les chercheurs...
    Un mètre cube d'eau pèse une tonne : tous les écoliers le savent. Pour le même volume, l'espèce d'éponge métallique...

    Lire la suite : Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !
    Les actualités Futura-Sciences

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  3. #2
    Kytrix

    Smile Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    c'est impressionnant ! c'est 3 fois plus léger que l'aérogel (http://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9...C3.A9ristiques)

    Je me pose la question de son pouvoir isolant, sachant que l'air est un bon isolant et le métal un bon conducteur thermique ... vu la faible quantité de métal !

    d'ailleurs si je ne me trompe pas, 1m3 de ce matériau contient seulement 100cm3 de nickel !

    vivement la suite

  4. #3
    cisou9

    Wink Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Tu as raison pour l'isolation, mais la structure en éponge ne lui permet pas de flotter et si tu le gorge d'eau impossible de le presser pour la faire sortir.
    Dernière modification par cisou9 ; 22/11/2011 à 10h14.
    Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peut l'en empêcher.Alexandre Soljenitsyne

  5. #4
    Kytrix

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Apriori pour les aérogels, la substance utilisée joue beaucoup sur l'isolation et les meilleurs isolants sont ceux à base de silice.
    par contre du fait du maillage, je ne sais pas si il peut y avoir une micro convection ?
    sinon voila la page wikipedia du nouveau matériau
    http://en.wikipedia.org/wiki/Metallic_microlattice

  6. #5
    Kytrix

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Dans mon 1er message je donnais 3mg/cm3 comme densité pour les Aérogels or le record est a 1mg/cm3 pour un Aérogel à base de silice.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    drvb

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour,

    une question de béotien, avec une densité inférieure à celle de l'air, il ne devrait pas s'envoler ?

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  10. #7
    girpaon

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour,
    Effectivement, la masse volumique de ce matériau (0.9 kg/m3 soit 0.9 mg/cm3)) semble inférieure à celle de l'air à 20°C : Le site "wikipedia" nous donne l'information suivante : "La masse volumique de l'air ρ (rho) décrit quelle masse d'air est contenue dans un mètre cube d'air. Elle se mesure en kilogrammes par mètre cube (kg/m3). Au niveau de la mer, l'air subit une pression importante de la part de la masse d'air au-dessus de lui. L'air y est donc assez dense : 1.2 kg/m3 à 20 °C".. Soit 1.2mg / cm3.
    Logiquement ce matériau devrait s'envoler tel un ballon de fête foraine rempli d'hélium...

  11. #8
    Tryss

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Je suppose que la densité annoncée c'est la densité du métal seulement, et pas celle de l'ensemble métal+air.

    Donc 1m^3 de ce matériaux pèserai 900g dans l'espace et 2.1kg sur terre dans des conditions normales.

  12. #9
    girpaon

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Il n'existe pas à ma connaissance de métal dont la masse volumique soit de 0.9 mg/cm3 (0.9 Kg/m3).

  13. #10
    Kytrix

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    il ne s'agit pas de la masse volumique du métal (nickel) mais de celle de la structure obtenue!
    d'après la page wikipedia "The completed structure is about 99.99% air by volume,[1] and by convention, the weight of air is excluded when calculating the microlattice density.[3]"
    http://en.wikipedia.org/wiki/Metalli...ice#Properties

    Donc ils enlève le poids de l'air pour le calcul. j'imagine que cela reviens à peser le matériaux sous pressions atmosphérique ambiante.

  14. #11
    drvb

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par drvb Voir le message
    Bonjour,

    une question de béotien, avec une densité inférieure à celle de l'air, il ne devrait pas s'envoler ?
    à la réflexion je dois pouvoir répondre à ma question
    le matériau s'envolerait si la densité du matériaux en excluant l'air est inférieure à celle de l'air
    si comme dit dans l'article 1m3 est composé de 99.99% d'air, il reste en volume 100 cm3 de métal pour 1 m3 de matériau
    soit une densité 900g/100cm3 ou 9000kg/m3 plus conforme à la densité d'un métal
    et donc ça ne s'envole pas !

    [edit : voir aussi juste au-dessus la réponse de Kytrix]
    Dernière modification par drvb ; 22/11/2011 à 11h44.

  15. #12
    girpaon

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Il me semble que l'erreur n'est toujours pas corrigée dans l'article. Je cite le début de l'article :"Un mètre cube d’eau pèse une tonne : tous les écoliers le savent. Pour le même volume, l’espèce d’éponge métallique qu’une équipe américaine vient de mettre au point n’accuserait sur la balance que 900 grammes !".
    Donc en résumé 1 m3 de ce nouveau matériau révolutionnaire possède une masse de 900 g. Or 1 m3 d'air à la pression atmosphérique normale (au niveau de la mer) et à 20°C possède une masse d'environ 1,3 kg, soit 1300 g. Donc ce matériau composé d'air et d'une structure métallique est moins dense que l'air, autrement dit sa masse volumique est plus faible que celle de l'air. Si l'on s'en tient à chiffre annoncé '0,9 mg/cm3" ce matériau devrait s'élever dans l'air comme un ballon d'hélium.
    Je pense que la donnée de masse volumique dans cet article est fausse mais également dans l'article en anglais sur le site BBC News / technology.: http://www.bbc.co.uk/news/technology-15788735
    Merci de corriger.

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  17. #13
    mtheory

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par girpaon Voir le message
    Il me semble que l'erreur n'est toujours pas corrigée dans l'article. Je cite le début de l'article :"Un mètre cube d’eau pèse une tonne : tous les écoliers le savent. Pour le même volume, l’espèce d’éponge métallique qu’une équipe américaine vient de mettre au point n’accuserait sur la balance que 900 grammes !".
    Donc en résumé 1 m3 de ce nouveau matériau révolutionnaire possède une masse de 900 g. Or 1 m3 d'air à la pression atmosphérique normale (au niveau de la mer) et à 20°C possède une masse d'environ 1,3 kg, soit 1300 g. Donc ce matériau composé d'air et d'une structure métallique est moins dense que l'air, autrement dit sa masse volumique est plus faible que celle de l'air. Si l'on s'en tient à chiffre annoncé '0,9 mg/cm3" ce matériau devrait s'élever dans l'air comme un ballon d'hélium.
    Je pense que la donnée de masse volumique dans cet article est fausse mais également dans l'article en anglais sur le site BBC News / technology.: http://www.bbc.co.uk/news/technology-15788735
    Merci de corriger.
    Bonjour,

    Il n'y a aucune erreur à corriger. Si vous aviez cliquer sur le lien de l'article renvoyant à la publication de Science vous auriez trouver ceci : http://www.sciencemag.org/content/334/6058/962.abstract
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  18. #14
    girpaon

    Smile Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour,
    Merci pour réponse. Je viens de lire l'article en anglais "Ultralight Metallic Microlattices".
    Cher internaute "mtheory", pouvez-vous me dire où se situe mon erreur dans mon raisonnement (1m3 de ce matériau = 900 g et 1m3 d'air = 1300 g)?
    Cordialement.

  19. #15
    Clemgon

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par girpaon Voir le message
    Bonjour,
    Merci pour réponse. Je viens de lire l'article en anglais "Ultralight Metallic Microlattices".
    Cher internaute "mtheory", pouvez-vous me dire où se situe mon erreur dans mon raisonnement (1m3 de ce matériau = 900 g et 1m3 d'air = 1300 g)?
    Cordialement.
    Comme expliqué au-dessus (je n'ai pas cliqué sur le lien mais je suppose que c'est ce qui y est dit): la masse de 900g ne tient pas compte de l'air dans la structure, mais seulement de la masse du métal.
    Ni!

  20. #16
    jihel

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    C'est vrai que ce chiffre est très surprenant. Je pense que l'explication de Clemgon est la bonne. A vrai dire, je n'en vois pas d'autres. Cette densité est donc celle de ce matériau dans le vide, en quelque sorte.

  21. #17
    EspritTordu

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Un tel matériau doit avoir des propriétés électriques ou magnétiques intéressantes, qu'il soit plein ou vide? Ne serait-ce pas un bon matériau avec un bon hystérésis magnétique?

  22. #18
    Kytrix

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    si vous chercher la masse volumique totale c'est 900+1300 (sans compter le 10000e de nickel) ce qui fait une masse volumique de 2.2kg/m3.
    je pense que c'était juste une convention de ne pas compter l'air dans la masse volumique.

    Si vous prenez 1m3 de ce matériaux, faites le vide et le recouvrer d'une fine couche imperméable, (sans compter que la pression atmosphérique qui devrait l'écraser), effectivement il devrait être plus léger que l'air.

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  24. #19
    jgiovan

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour,

    Je ne comprends pas toute cette excitation autour d'une "densité" inférieure à celle de l'air.
    L'analogie avec la tour Eiffel est parfaite : http://fr.vikidia.org/wiki/Tour_Eiffel
    Seule l'échelle est différente.

    Que je sache, la tour Eiffel ne menace pas de s'envoler...

  25. #20
    philou21

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par jgiovan Voir le message
    ...Que je sache, la tour Eiffel ne menace pas de s'envoler...
    On sait pas ... les 4 pieds sont bien attachés.

  26. #21
    polo974

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Quelqu'un a entendu parler de la poussée d'archimède ? ? ?

    Il faut peut-être revoir ses classiques...

    (d'ailleurs on se goure aussi quand on pèse 1litre d'eau si la balance est étalonnée au kg en platine, mais l'erreur est moins importante...)
    Daudet, tu vas nous manquer...

  27. #22
    trebor

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour à tous,
    Effectivement, dans le 1er message il est dit ceci > Il ne s’agit pas d’une nouvelle molécule mais d’une construction à l’échelle nanométrique qui contient 99,99 % d’air.
    Il faut Ajouter à l'air le poids de la structure nonométrique.
    A+
    Lorsqu'on sait, on sait pour longtemps (vélo, nager, jongler,.....)

  28. #23
    Xoxopixo

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Bonjour,

    pour faire simple, la masse volumique correspond au rapport entre la masse et le volume occupé par cette masse.
    Ici, on a dit qu'il s'agissait d'un materiaux, donc on défini arbitrairement que son volume est cirsconscrit autour de ce materiaux.
    Ce qui n'est pas la définition exacte de la masse volumique.
    Ici, le volume interstitiel est de l'air...

    C'est un peu comme si je prennait 4 fils très longs cote à cote espacé disons d'1 milimetre et connecté par d'autres fils.

    Quelle est sa masse volumique ?
    La masse des fils divisé par le volume circonscrit par le volume formé par ces fils ?
    Non, sinon effectivement d'apès ce calcul, cette structure devrait s'élever dans l'air.

    Sa masse volumique peut être calculée comme le faisait Archimede, c'est à dire en plongeant la structure dans un liquide et en notant le volume déplacé. Puis en pesant la masse de la structure.

    Ici, il ne s'agit pas à proprement parler d'un materiaux (dense), dont les interstices ne peuvent être remplis.
    Il s'agit d'une structure.
    Il va faloir s'y faire avec les nanotechnologies.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  29. #24
    polo974

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Quelle est sa masse volumique ?
    La masse des fils divisé par le volume circonscrit par le volume formé par ces fils ?
    Non, sinon effectivement d'apès ce calcul, cette structure devrait s'élever dans l'air.
    La masse volumique, c'est le rapport masse totale du volume divisé par le même volume.

    Et ce n'est pas un calcul faux ou basé sur une fausse définition qui rendra quelque-chose moins lourd que l'air...

    Maintenant, on est dans le même cas que les mousses structure ouverte (une éponge quoi...).

    Si on considère le volume et la masse globale en tenant compte du fluide comblant les interstices (donc si c'est un gaz (et dans une moindre mesure un liquide)), il faut préciser le gaz et la pression (y compris si la pression confine à 0Pa (cas du vide)).

    Mais si on pèse avec un remplissage avec le même gaz et la même pression que le milieu ambiant, finalement, on ne pèse que un peu moins que la structure solide (cf Archimède)

    Pour début de cogitation: penser à l'éponge, bien essorée, elle flotte sur l'eau, mais une fois bien gorgée, elle coule, et pourtant, c'est toujours la même éponge, occupant le même volume (c'était presque pareil pour le Titanic d'ailleurs... ).
    Daudet, tu vas nous manquer...

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  31. #25
    Xoxopixo

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par Polo974
    La masse volumique, c'est le rapport masse totale du volume divisé par le même volume.
    Pour un materiaux compact, définition basique.

    Citation Envoyé par Polo974
    Et ce n'est pas un calcul faux ou basé sur une fausse définition qui rendra quelque-chose moins lourd que l'air...
    Exact, si je découpe cette sctructure jusqu'à ce qu'il ne contienne plus d'interstice, il aura la masse volumique du Nickel.
    C'est la masse volumique absolue ou de la matière.
    Et le Nickel ne s'élève pas dans l'air.
    Les atomes de nickel sont plus denses que ceux de l'air.

    Citation Envoyé par Polo974
    Pour début de cogitation: penser à l'éponge, bien essorée, elle flotte sur l'eau, mais une fois bien gorgée, elle coule, et pourtant, c'est toujours la même éponge, occupant le même volume (c'était presque pareil pour le Titanic d'ailleurs... ).
    C'est bien là le problème dans la valeur de la masse volumique anoncée ou de son interpretation .

    L'air qui est ici présent dans les intersices ne fait pas partie du materiaux, ça pourrait être de l'helium, de l'azote ou que sait-je.
    Ce materiaux n'est pas un solide.
    (Et encore, un solide métalique peut inclure à posteriori par exemple de l'hydrogène au sein de sa structure.)
    Il faut donc bien préciser de quoi on parle.

    Un polystyrène qui contient, c'est à dire enferme de l'air, ce n'est pas pareil qu'un materiaux dont l'air peut s'échapper, d'ailleur on peut fabriquer du polystyrène avec des inclusions en gaz differents, ce qui le rend plus ou moins dense.
    Dans une éponge, l'air peut s'échapper.

    Il faut donc je pense, préciser de quelle masse volumique on parle :

    Il y a par exemple ces 3 définitions :
    Citation Envoyé par Wikipedia
    La masse volumique en vrac ou apparente
    La masse volumique réelle
    La masse volumique absolue ou de la matière
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  32. #26
    cisou9

    Exclamation Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Discussion inutile, un M. cube fait 900g dans l'air, car en plus il est plein d'air, si c'était une structure fermée avec le vide à l’intérieur, effectivement elle s’envolerait mais là c'est le poids de la structure avec la poussée d'Archimède de l'air.
    Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peut l'en empêcher.Alexandre Soljenitsyne

  33. #27
    polo974

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Citation Envoyé par cisou9 Voir le message
    Discussion inutile, un M. cube fait 900g dans l'air, car en plus il est plein d'air, si c'était une structure fermée avec le vide à l’intérieur, effectivement elle s’envolerait mais là c'est le poids de la structure avec la poussée d'Archimède de l'air.
    Non, je ne pense pas que la discussion soit inutile, car on oublie trop souvent la poussée d'Archimède dans l'air (que j'ai cité il y a quelques messages déjà).

    On se goure systématiquement de quelques fractions de gramme à chaque patate ou tomate qu'on met sur une balance...

    Dans le même genre, le fameux niveau à bulle sur les balances, moins il est centré plus l'acheteur est avantagé, donc ne dites rien quand la bulle est dans le bord...

    Dans la même verve, on peut râler sur les agroalimentaires vendant des glaces bien moussées qui donnent la (proportion de la) composition en masse, mais le contenu en litre idem pour le prix à l'unité...
    Daudet, tu vas nous manquer...

  34. #28
    invite231234
    Invité

    Re : Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Est-ce qu'on peut en acheter ?

  35. #29
    Barbe78

    Re: Actu - Le matériau le plus léger du monde : moins d'un kilo par mètre cube !

    Le matériau Pour voiture volante vient de naître ^L^, merci Futura ^L^.

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