Modification des matériaux

On utilise différentes sources de rayonnements pour modifier les matériaux, telles que des sources d’isotopes radioactifs de haute intensité, des accélérateurs d’électrons de différents niveaux d’énergie ou les rayons X qui en sont tirés. On utilise aussi l’irradiation pour le greffage et la modification partielle des matériaux.

La principale application commerciale de cette technologie est la réticulation des chaînes de polymères, qui sert par exemple pour la fabrication de matériaux d’isolation des fils et des câbles, de pneus de voiture ou de latex de caoutchouc naturel pour des dispositifs médicaux tels que des gants. Cette méthode, qui fonctionne à température ambiante, permet de réticuler des produits finis, d’obtenir des matériaux présentant des propriétés supérieures et aide à éliminer les résidus chimiques toxiques.

Les tubes thermorétractables, les emballages alimentaires et les appareils de chauffage autorégulés sont d’autres applications commerciales que l’on trouve un peu partout dans le monde. Les polymères réticulés solubles dans l’eau, aussi appelés hydrogels, sont commercialisés et utilisés comme pansements, notamment pour les brûlures et les ulcères diabétiques. Les superabsorbants pour des applications sanitaires et agricoles, la purification des eaux usées et l’immobilisation des enzymes sont quelques-unes des nouvelles applications des hydrogels.

La dégradation contrôlée des polymères par irradiation, aussi appelée scission en chaîne, est utilisée pour améliorer les propriétés des polymères naturels et synthétiques, mais aussi leurs paramètres de compatibilité et de transformation. La plus grande application commerciale de cette technologie est la dégradation du polytétrafluoroéthylène (PTFE) par irradiation dans l’air, qui produit une micropoudre de poids moléculaire plus faible qui est davantage compatible avec d’autres matériaux et que l’on peut ensuite utiliser comme additif dans les encres et les revêtements.

On utilise le greffage par irradiation lorsqu’on a besoin de propriétés générales et de propriétés de surface différentes pour un même matériau. Les isolateurs d’accumulateurs, les fibres greffées plus faciles à teindre, l’adsorption et la concentration d’ions précieux, l’élimination d’ions toxiques, la purification et la filtration, les produits aux surfaces biocompatibles qui ne s’encrassent pas et les surfaces de culture cellulaire pour la technologie du tapis cellulaire sont quelques exemples d’applications commerciales de cette technologie.

Une autre application de la technique d’irradiation est la structuration de surface, par laquelle on modifie seulement certaines parties de la surface ou du matériau, que ce soit par réticulation induite, scission en chaîne ou greffage. La lithographie par rayons X, par faisceau d’électrons ou par faisceau d’ions, utilisée sur les circuits microélectroniques des puces d’ordinateur est une application commerciale de ces processus.