Explorations spatiales ou abyssales, quels sont ces matériaux capables de résister à des conditions extrêmes ?

Afin de résister à des températures, des pressions importantes ou même des produits chimiques dangereux, les matériaux doivent être de plus en plus innovants. Il existe deux grandes catégories de matériaux ultra-résistants : les polymères et les composites. Les polymères sont des macromolécules, et les composites quant à eux sont constitués d’une matrice agrémentée de renforts. Cela permet d’obtenir de nouvelles propriétés.  

Les polymères sont issus de la famille des plastiques. Le Téflon par exemple est un polymère résistant des températures de plus de 350°C. Il possède également une très grande résistance chimique et a des propriétés anti-adhésives. D’abord employé pour protéger les satellites, il a ensuite été utilisé pour les revêtements de casseroles. Fibre supportant des chaleurs extrêmes (400°C), dotée d’une grande résistance mécanique et chimique, le Kermel est intégré aux équipements des sapeur-pompiers et des forces de l’ordre.  

Les matériaux composites sont souvent constitués d’une matrice de fibres (verre, céramique, carbone, etc.) et de renforts en résines ou en polymères. Les fibres de basaltes possèdent par exemple des propriétés ignifuges (résistantes entre -260°C et 1 250°C) grâce au basalte qui ne fond qu’à 1 450°C. La robustesse de cet élément permet de l’exploiter pour des protections anti-feu. Les matrices en vitrocéramique sont, elles aussi, très utilisées : elles peuvent supporter des températures de 400°C à 1 000°C. Elles sont très convoitées par les industriels pour remplacer l’acier, ou encore le titane dans la protection thermique des moteurs. Les composites sont des matériaux très recherchés pour les explorations marines : ils sont plus légers, moins corrodables et ont une transparence acoustique qui les rend particulièrement intéressants. Ils sont utilisés pour les structures directement en contact avec l’eau comme la gaine des tuyaux ou l’extérieur des robots d’exploration.

Camille Paschal