Des nanothermites qui n'exploseront pas quand elles veulent !

Pouvoir utiliser sans risques des matériaux énergétiques très sensibles à la manipulation tout en conservant leurs propriétés pyrotechniques, c'est tout l'enjeu du développement des nanothermites réactives peu sensibles pour le laboratoire NS3E.


Les nanothermites sont des formulations énergétiques composées d'oxyde métallique et de métal réducteur. La réaction exothermique entre ces deux composés est parfois très rapide ce qui fait d'eux des candidats intéressants pour remplacer les explosifs primaires, dont la composition à base de plomb et de mercure les rend chimiquement dangereux (réglementation européenne REACH). Les nanothermites sont cependant très sensibles aux sollicitations extérieures telles que les stimuli électriques, y compris une simple décharge électrostatique, qui peuvent entraîner des départs en combustion inopinés lors du transport ou d'opérations de manipulation.

Une équipe du laboratoire Nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes (NS3E, CNRS/Université de Strasbourg/Institut franco-allemand de recherches de Saint Louis) a récemment préparé des nanothermites désensibilisées grâce à la nano-structuration d'un des réactifs (l'oxyde) dans un additif polymère conducteur (polyaniline). L'ajout de seulement 2% de cet additif permet de dissiper les charges dues aux sollicitations extérieures et ainsi relever le seuil de sensibilité de la nanothermite tout en maintenant une réactivité acceptable. Ces résultats sont parus dans la revue Chemical Engineering Journal.

Référence:
Spark sensitivity and light signature mitigation of an Al/SnO₂ nanothermite by the controlled addition of a conductive polymer

Virginie Goetz, Pierre Gibot et Denis Spitzer.
Chemical Engineering Journal 2021
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131611