"Le nucléaire pourrait tirer profit des recherches sur les nanocomposites"

[Interview] Michael Demkowicz

Un chercheur américain du MIT développe actuellement des composites à l'échelle du nanomètre. Ces nanocomposites, capables de résister à un environnement extrême, trouveront in fine leur application dans le domaine des énergies, notamment du nucléaire. Les explications du Dr Michael Demkowicz.

Michael Demkowicz est maître de conférences au sein du Département des matériaux et d’ingénierie du Massachusetts Institute of Technology. Il nous explique comment des nanocomposites, capables de résister à un environnement extrême, pourraient trouver une application dans le domaine des énergies, et notamment dans le nucléaire en particulier.

Quelles sont les propriétés spécifiques des matériaux nanocomposites ?

Les propriétés principales que mes collaborateurs et moi-même essayons d’exploiter concernent le ratio surface/volume élevé des nanocomposites. Pour faire court, plus les composants d’un composite sont petits, plus ce ratio est élevé. Ce facteur est important car les interfaces sont les « sites actifs » d’un composite. A l’inverse de matériaux classiques, les composites possèdent beaucoup de sites actifs.

Comment peuvent-ils résister aux radiations ?

C’est justement au niveau des interfaces que peuvent êtres réparés les dommages causés par les radiations. Si un nanocomposite possède un grand nombre d’interfaces de la bonne sorte, il peut alors être plus résistant aux irradiations qu’un matériau conventionnel (Voir une vidéo sur le site du MIT).

Comment fabrique-t-on de nouveaux matériaux ?

Nous voulons être capables de sélectionner les matériaux entrant dans la fabrication des composites en déterminant les combinaisons qui seront les plus efficaces au niveau des interfaces pour réparer les défauts causés par les radiations. Comment faire le bon choix relève précisément de mon domaine de recherche.

Quelles sont les applications potentielles des nanocomposites dans les énergies ?

Les applications immédiates que nous visons concernent l’énergie nucléaire, fission et fusion confondues. Ce sont en effet celles qui ont le besoin le plus urgent de nouveaux matériaux capables de résister à un environnement « extrême ». D’autres domaines requièrent néanmoins également ce type de matériaux et nous espérons que les progrès que nous réalisons dans le nucléaire nous permettront de leur fournir de nouveaux matériaux ultra-résistants.

Dans quelle mesure pourraient-ils améliorer l’efficacité et la sécurité des centrales nucléaires ?

Les réacteurs nucléaires les plus perfectionnés – qui essaient de réduire au maximum le nombre de déchets nucléaires – sont limités par les capacités de résistance des matériaux aux températures extrêmes, aux irradiations, ainsi qu’aux environnements corrosifs. Les matériaux que mes collègues et moi-même espérons mettre au point pourraient rendre possible la construction de nouveaux réacteurs nucléaires remplissant ces critères.Propos recueillis par Clémentine FulliasMichael Demkowicz est maître de conférences dans le Département des matériaux et d’ingénierie du Massachusetts Institute of Technology. Il fait par ailleurs partie d’une équipe de chercheurs du Los Alamos National Laboratory qui a récemment reçu une bourse fédérale dans le cadre de ses travaux sur les matériaux nanocomposites.