35 innovateurs de moins de 35 ans : Science des matériaux

Dans mon groupe de recherche à Caltech, j’étudie les nouvelles propriétés des matériaux qui émergent lorsque vous prenez des blocs de design à l’échelle nanométrique et que vous les organisez en constructions 3D appelées architectures. Je prédis que les matériaux architecturés – des substances construites à partir de l’échelle nanométrique pour avoir des propriétés utiles – finiront par remplacer les matériaux conventionnels, non seulement en science et en ingénierie, mais dans de nombreux domaines de la vie quotidienne.

Dernièrement, les progrès de l’impression 3D et d’autres formes de fabrication additive ont permis d’organiser des blocs de development de matière de taille micro et nano en constructions complexes avec une grande précision. Nous pouvons désormais fabriquer de nouveaux matériaux à partir de composants allant d’un peu moreover de 100 atomes à plusieurs millimètres de taille.

Cela signifie que les scientifiques peuvent découpler des propriétés qui ont historiquement été liées entre elles. Par exemple, les matériaux solides sont généralement lourds et les matériaux isolants comme la vaisselle sont souvent cassants. Mais lorsque la céramique et le verre sont architecturés en remplaçant des blocs de matériau solides par une construction de même taille constituée de petites entretoises, ils peuvent se déformer et se reformer comme une éponge.

Et ce n’est pas tout : les matériaux architecturés peuvent évoluer dans l’espace et dans le temps en réponse à un déclencheur préprogrammé. Ils peuvent se transformer en différentes formes pour répondre ou s’adapter à un nouvel environnement ou à un stimulus. Ils peuvent être conçus pour libérer des objets en relâchant leur prise lorsqu’ils sont chauffés ou en se brisant à des endroits désignés lorsqu’ils sont tendus.

Cet essai fait partie du package deal 2022 Innovators Under 35 du MIT Technologies Overview, qui reconnaît les jeunes les as well as prometteurs travaillant dans la technologie aujourd’hui. Consultez la liste complète ici ou explorez les gagnants dans cette catégorie ci-dessous.