Moins connus que les métamatériaux solides, les métafluides sont des liquides contenant des inclusions microscopiques qui leur confèrent un comportement étonnant. Ils pourraient potentiellement révolutionner de nombreux domaines, comme les systèmes hydrauliques ou les encres électroniques.


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Des chercheurs de l'université d'Harvard aux États-Unis ont mis au point un liquide aux propriétés surprenantes. Il s'agit d'un métafluide « programmable », dont la texture, les propriétés optiques et la viscosité peuvent être modifiées. Il est même possible de le faire transitionner entre un fluide newtonien et non newtonien. Les détails ont été publiés dans la revue Nature.

Le métafluide contient de petites sphères élastomères, d'une taille de 50 à 500 microns et remplies d'air. Elles sont en suspension dans un liquide incompressible, ici de l'huile de silicone. Lorsque le métafluide est sous pression, ces petites billes sont compressées en demi-sphères, comme des lentilles. Lorsque la pression revient à la normale, elles reprennent leur forme initiale.

Des chercheurs ont créé un métafluide en ajoutant des microbilles dans un liquide incompressible. © Image générée par Copilot AI
Des chercheurs ont créé un métafluide en ajoutant des microbilles dans un liquide incompressible. © Image générée par Copilot AI

Un système hydraulique intelligent

Ce changement de forme des microbilles altère les propriétés du métafluide. Lorsqu'elles sont sphériques, elles diffractent la lumière, rendant le liquide opaque. Il se comporte alors comme un fluide newtonien. Sous l'effet de la pression, elles prennent la forme de microlentilles et rendent le métafluide transparent et celui-ci devient un fluide non newtonien. Cela permettrait par exemple de créer des encres électroniques qui changent de couleur sous l'effet de la pression.

Les chercheurs ont testé le métafluide en remplacement du fluide hydraulique sur une pince robotique. Pour attraper une bouteille en verre, un œuf ou un fruit, un système hydraulique classique a besoin de capteurs afin d'éviter de les écraser. Avec le métafluide, la force de la pince varie selon la pression, créant ainsi un robot intelligent sans ajouter de capteurs.

Les chercheurs indiquent que ce métafluide pourrait avoir un grand nombre d'applications et comptent ensuite étudier ses propriétés acoustiques et thermodynamiques.