Un matériau ordinaire se brise en silence. D'abord, des ponts invisibles se rompent à l'intérieur, et ce n'est qu'ensuite qu'apparaît une fissure visible à l'œil nu. Des ingénieurs de l'Université Carnegie-Mellon ont appris au matériau à « parler » de ces dommages cachés.

Ils ont imprimé en 3D un treillis rappelant un nid d'abeilles, mais avec un motif plus complexe. Des nanotubes de carbone – de minuscules conducteurs épais de quelques atomes – ont été ajoutés à la résine. Seize électrodes ont été placées sur les bords du treillis, comme des microphones autour d'une scène. On y fait passer un faible courant et on observe comment il se propage dans la structure.

Lorsque le matériau est étiré, les ponts du treillis se rompent un à un. Chaque pont rompu est un « trou » dans le réseau électrique : le courant fait un détour et la carte de conductivité change. L'ordinateur le détecte instantanément et montre où exactement la rupture s'est produite – même si elle est loin des électrodes. Cette méthode est appelée tomographie par impédance électrique : à partir des variations de résistance, on reconstitue ce qui se passe à l'intérieur.

En modifiant le motif du treillis, on peut ajuster la sensibilité du matériau : le rendre « voyant » pour les fissures les plus précoces ou, au contraire, pour les ruptures majeures. C'est comme régler la netteté sur un appareil photo – sauf qu'au lieu de la lumière, on capture les dommages.

Un tel matériau est un pas vers des structures « intelligentes » qui surveillent leur propre santé. Une aile d'avion, un implant osseux ou un boîtier de batterie pourraient signaler un problème bien avant l'accident. Et une copie numérique – jumeau numérique – refléterait en temps réel l'état de la pièce réelle.