Des gradients mécaniques pour rendre les solides mous résistants à la perforation – SoftPunk

Nombre de peaux naturelles, y compris la peau humaine, sont des structures souples présentant un gradient de propriétés mécaniques qui leur permet d'atteindre un équilibre entre flexibilité et résistance à la perforation. Pour répondre au besoin croissant de matériaux souples, résistants et multifonctionnels, il est donc essentiel de déterminer si les gradients mécaniques augmentent la résistance à la perforation dans les solides mous, et comment. À ce jour, nous ne connaissons cependant pas encore les principaux mécanismes de résistance à la perforation dans les solides mous à gradient, faute de caractérisation directe des gradients mécaniques et de la concentration de déformation, et faute de compréhension fondamentale de la rupture de ces matériaux.

L'objectif du projet SoftPunk est de tester si les gradients mécaniques améliorent la résistance à la perforation des solides mous en réduisant les concentrations de déformation. Pour cela, des expériences de perforation micromécaniques seront réalisées sur un matériau modèle, en combinaison avec des outils d'analyse numérique et des théories continues, pour permettre l'ingénierie de solides mous résistants à la perforation.

Grâce à l'avènement récent des expériences de micromécanique, je pense que nous sommes dans une position idéale pour remplir cet objectif. Avec cette technique, appliquée à un gel PDMS modèle, je prévois de caractériser directement les gradients mécaniques, de révéler les mécanismes de rupture dans la perforation de solides mous, et d'optimiser la résistance à la perforation des solides mous à gradient.