Lien vers ce message 05 Juin 2015, 17:36
Par Joël Ignasse Publié le 29-05-2015 à 16h01 sciencesetavenir.fr

Ce nouvel alliage peut être déformé près de dix millions de fois avant de perdre sa capacité à retrouver sa configuration originale.

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Ce nouvel alliage à mémoire de forme peut changer de configuration plus de dix millions de fois. Xian Chen and Richard James

AMF. Les alliages à mémoire de forme (AMF) sont des matériaux métalliques qui ont la capacité de garder en mémoire leur forme initiale et de retrouver cette configuration même après avoir été tordu ou chauffé. Ils ont aujourd’hui une vaste gamme d’emploi de l’industrie robotique aux applications médicales. Les stents, ces petits ressorts qui maintiennent les artères coronaires, contiennent par exemple des AMF. L’une des limitations à l’usage de ces matériaux est la durabilité de leur capacité à reprendre forme. Et jusqu’à présent ces alliages perdent cette capacité après quelques dizaines ou au mieux quelques milliers de transformations. La découverte publiée dans la revue Science change radicalement la donne : le nouvel alliage présenté supporte plus de dix millions de transformations. Un bond technologique qui ouvre la voie à de nouvelles applications futuristes.

Vers de nouveaux frigos

Ce nouveau matériau a été développé par une collaboration entre l’université de Kiel en Allemagne et l’université du Maryland. Il est composé de titane et de nickel et contient en moindre quantité du cuivre et de cobalt. Il se présente sous la forme d’un film très fin de quelques centaines de micromètres d’épaisseur dans lequel les atomes ont une organisation cristalline. Comme dans tous les matériaux à mémoire de formes ces atomes peuvent prendre deux configurations différentes et donc procurer au matériel deux aspects différents. Dans ce cas-ci, l’alliage se transforme sous l’effet de la chaleur et quand on lui applique une tension électrique.

SENTINELLE. C’est en le testant par hasard que les chercheurs ont constaté l’exceptionnelle durabilité de la réversibilité. Ils ont alors étudié le matériau avec un microscope électronique à haute définition et en utilisant la diffraction à rayons X. Ils ont alors constaté que c’est une impureté, un précipité de cuivre et de titane (du Ti2Cu) qui facilite les transitions de phases. Il agit un peu comme une sentinelle et fait en sorte que les atomes s’articulent correctement autour de lui dans les deux configurations. Pour l’heure, ce sont de très petits morceaux d’un cm2 de cet alliage qui ont été fabriqués. Les scientifiques travaillent actuellement à l’élaboration d’un alliage fonctionnant sur le même principe mais pouvant être produit de façon industrielle. Il pourrait être utilisé dans l’industrie aéronautique pour fabriquer des éléments de la carlingue, en médecine pour mettre au point des valves cardiaques plus performantes et même pour fabriquer une nouvelle génération de réfrigérateur. Dans ces appareils, le froid est obtenu par transition de phase d’un liquide réfrigérant qui passe de l’état liquide à vapeur au cours du cycle. Il pourrait être remplacé par ce nouvel alliage ou un matériau similaire estiment les chercheurs.
 

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