Imaginez atterrir sur une piste et rencontrer non pas de l'asphalte mais quelque chose d'aussi doux qu'un gigantesque oreiller. C'est l'idée derrière le béton mousse 'guimauve', un matériau ultra-léger conçu pour arrêter en douceur des avions de cent tonnes lors d'atterrissages d'urgence.
Une équipe basée à Pékin de l'Académie des matériaux de construction de Chine continentale, en collaboration avec l'Académie chinoise des sciences et technologies de l'aviation civile, a récemment remporté le deuxième prix pour l'innovation de la Fédération chinoise des matériaux de construction. Leur secret ? Un mélange de béton avec plus de 80 % de porosité qui pèse seulement 200 kilogrammes par mètre cube (un dixième du poids du béton standard).
Lorsque qu'un avion frappe cette 'barrière molle', le béton mousse s'effondre de manière prévisible, absorbant l'énergie cinétique et ralentissant les aéronefs en toute sécurité. 'Cela semble solide, mais s'effondre à l'impact pour décélérer les avions en douceur', explique Fang Jun, un ingénieur R&D du projet.
Les zones actuelles de sécurité en bout de piste (RESA) utilisent souvent des bassins d'eau, des bandes herbeuses ou des lits de sable. Pourtant, l'eau peut geler ou attirer les moustiques, l'herbe devient boueuse en saison des pluies, et le sable se déplace de manière imprévisible. Dans des régions allant des zones humides d'Afrique de l'Ouest aux pistes côtières d'Amérique latine, ces problèmes peuvent poser de réels risques.
Pour trouver le juste équilibre, l'équipe a dû contrôler la résistance à l'effondrement du béton dans une plage étroite de 0,30 à 0,35 MPa. Au lieu d'utiliser un ciment coûteux à sulfoaluminate de calcium, ils ont opté pour du ciment ordinaire, rendant la solution moins chère et plus accessible aux petits aéroports.
La formation de mousse – essentiellement 'souffler des bulles' dans le mélange – est une étape cruciale. Les chercheurs ont ajouté un agent tensioactif à base de rosin maléiné à double chaîne qui forme une 'armure de bulles' robuste, maintenant la structure stable lors de l'impact.
Pour une utilisation à long terme en extérieur, ils ont également développé un système de régulation de la résistance en deux étapes. Ce mécanisme à libération progressive compense les changements environnementaux, garantissant que le matériau reste fiable après des années d'exposition au soleil, à la pluie ou à l'humidité.
Avec le béton 'guimauve', les pistes des petits aéroports du Sud global – des pistes de montagne isolées en Asie aux hubs régionaux en Afrique – pourraient bientôt offrir une nouvelle couche de sécurité, amortissant les atterrissages d'urgence avec la résilience douce d'un bloc de mousse.
Reference(s):
Scientists create 'marshmallow' concrete to stop aircraft safely
cgtn.com
