La bouée en titane de RMIT flotte malgré de lourds dégâts

Une bouée imprimée en 3D reste stable dans un bassin d'eau de mer agitée tandis que le système d'essai tourne jusqu'à 45 degrés. Elle continue de flotter sans enveloppe étanche, revêtement protecteur ni dispositif de flottaison supplémentaire. Le prototype est issu du Centre for Additive Manufacturing de RMIT University, où des chercheurs ont fabriqué un treillis en titane qui reste flottant même après d'importants dégâts.

L'obstacle était l'eau. Les treillis métalliques peuvent être très légers parce que leurs montants sont creux et interconnectés, mais leurs espaces ouverts laissent aussi entrer l'eau. La solution de RMIT consiste à remplir uniquement ces montants creux en titane avec de la mousse de polyuréthane. Les minuscules cellules étanches de la mousse emprisonnent du gaz et forment une barrière répartie dans la structure, tandis que l'eau peut continuer à circuler par les ouvertures extérieures du treillis.

Les chercheurs affirment que l'étude présente la première démonstration publiée d'un métamatériau réticulaire hybride métal-polymère à cellules ouvertes flottant. Ils ont mis au point une mesure de conception appelée densité squelettique, qui prend en compte les parois en titane et les canaux étanches remplis de mousse, mais exclut l'espace ouvert que l'eau peut occuper. Leur règle est simple : lorsque la densité squelettique est inférieure à celle du liquide environnant, la structure ouverte flotte.

Les résultats laissent entrevoir un matériau potentiellement utile pour les applications marines. À densité globale identique, le treillis en titane était 70 % plus résistant que l'acier inoxydable ou le polyéthylène haute densité. Dans l'eau de mer naturelle de la baie de Port Phillip, à Melbourne, il n'a perdu que 0,15 % de sa masse après deux semaines, tandis que sa résistance a diminué de moins de 1 %. La structure est également restée à flot après des fissures, des défaillances de points de connexion essentiels et la fracture d'une couche entière du treillis ; elle n'a coulé qu'après un écrasement et une compaction importants.

Concrètement, ces travaux pourraient permettre aux bouées, aux capteurs flottants et à d'autres structures marines de combiner faible poids et tolérance aux dégâts, plutôt que de dépendre d'une enveloppe étanche ou d'un dispositif de flottaison supplémentaire. Cela reste toutefois une perspective, et non une mise en service : RMIT a démontré un prototype imprimé en 3D, et l'équipe dirigée par le professeur émérite Ma Qian prévoit encore de fabriquer des pièces plus grandes et de mener des essais à long terme dans des conditions marines réalistes et en eaux profondes. La collaboration comprend le Conservatoire National des Arts et Métiers, en France.