Des chercheurs chinois ont mis au point un composite auto-réparant associant des feuillets bidimensionnels de MXène à une matrice de polyuréthane supramoléculaire, capable de concilier rigidité, résistance à la fatigue et réparabilité rapide — un triptyque rarement atteint dans les matériaux polymères. En reproduisant la structuration multi-échelle des tissus biologiques, le matériau intègre une phase dure continue nanométrique et un réseau tridimensionnel de MXène interconnecté obtenu par auto-assemblage via des liaisons hydrogène médiées par l’acide phytique. Cette organisation hiérarchique dissipe les contraintes sur plusieurs niveaux, limitant la propagation des fissures de fatigue tout en conférant un module d’Young élevé et une stabilité thermomécanique jusqu’à 70 °C. Les simulations de dynamique moléculaire montrent que la densité d’énergie cohésive élevée et la robustesse des liaisons supramoléculaires préservent l’intégrité du réseau sous sollicitations cycliques. Grâce aux propriétés photothermiques du MXène, la réparation des dommages peut être activée par irradiation infrarouge proche, rétablissant en une minute les performances mécaniques initiales. Cette conception multi-échelle dépasse les limites classiques du compromis entre élasticité et endurance, offrant un modèle général pour des polymères bio-inspirés à comportement adaptatif. Ces matériaux ouvrent des perspectives concrètes dans les domaines de la robotique souple, des prothèses biomécaniques et des structures composites intelligentes, où résistance mécanique, durabilité et réparabilité doivent désormais coexister.
Nature