Les secrets de l'aérogel enfin révélé grace au laser

On l’appelle parfois le « brouillard de San Francisco », la « fumé gelée » ou encore l’aérogel. Ce matériau magique est une sorte de mousse solide très poreuse avec un réseau de cavités de tailles nanométriques. Les chercheurs des laboratoires Lawrence Livermore et Lawrence Berkeley viennent d’en fournir pour la première fois au monde une image en 3D.

L’aérogel est devenu célèbre dans le grand public essentiellement à l’occasion de la mission Stardust où un bloc de celui-ci a été utilisé pour capturer et ramener sur Terre des poussières de la comète Wild 2. Ce matériau, composé à 99,8 % d’air et d’une densité de 3 mg/cm³ , n’est pourtant pas un nouveau venu car il a été crée en 1931 par l’ingénieur chimiste Steven Kistler.

Capable de supporter plus de 2000 fois son poids, c’est en fait le solide le plus léger du monde et un isolant remarquable car il stoppe presque complètement les transferts thermiques, en particulier quand il s’agit d’un aérogel de silice. On sait en effet en fabriquer avec différentes compositions chimiques, à base d’oxyde d’étain, de chrome et même à partir du carbone et de l’alumine.

Considéré comme le meilleur isolant électrique, sonique et bien sûr thermique du monde, la clé expliquant ses propriétés se trouve au niveau de son réseau fractal interne (voir notre dossier concernant les fractales) de cavités interconnectées. Cette structure poreuse, avec des pores de tailles comprises entre 2 et 50 nanomètres environ, est en fait assez commune dans la nature puisqu’on la retrouve dans les cellules, les os, les polymères, les phospholipides et aussi en géologie, dans le cas des transferts, d’eau et de pétrole dans les roches.