Révolution dans la science des matériaux : vers des alliages plus légers et résistants grâce à l'APT

ParisDes scientifiques de l'Université de Sydney ont mis au point une nouvelle méthode pour examiner les cristaux au microscope. Cette technique permet de détecter des modifications minuscules dans la structure des matériaux au niveau atomique. Elle pourrait être utile pour créer des métaux plus résistants et plus légers ainsi que de meilleurs semi-conducteurs pour les technologies futures.

Le professeur Simon Ringer de l'École d'ingénierie aérospatiale, mécanique et mécatronique a dirigé l'étude. L'équipe de recherche a utilisé la tomographie par sonde atomique (APT) pour examiner l'ordre à courte portée (SRO) dans les matériaux. Cette technique est essentielle pour comprendre la disposition des atomes au sein des matériaux.

Quelques points clés :

• L'APT permet de visualiser les atomes en 3D.
• Le SRO est indispensable pour le développement de matériaux innovants.
• Les découvertes pourraient impacter l'acier, les semi-conducteurs et les aimants.

L'étude s'est concentrée sur les alliages à haute entropie (AHE). Ces matériaux gagnent en popularité pour des applications de pointe en ingénierie. Ils peuvent être utilisés dans les moteurs d'avion, les centrales électriques et les réacteurs nucléaires. Les scientifiques cherchent à créer des alliages capables de résister à des températures élevées et à des radiations intenses.

Dr. Mengwei He, chercheur dans le même établissement, a souligné l'importance de cette découverte. Il a indiqué que cela modifie leur approche dans la conception des matériaux. En mesurant et en comprenant l’ordre à courte portée (OCP), ils peuvent analyser comment les variations au niveau atomique influencent les performances des matériaux.

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L'équipe a examiné les alliages de cobalt-chrome-nickel et comment différents traitements thermiques modifient leur structure. Dr. Andrew Breen, chercheur principal, a déclaré que c'est une grande avancée. Ils ont développé des méthodes pratiques et des outils informatiques pour mesurer ces modifications.

Le professeur Ringer a expliqué qu’il était difficile de mesurer l'ordre à courte portée (OCP) jusqu'à présent, car les structures atomiques sont trop petites pour les microscopes traditionnels. La nouvelle technique d’APT surmonte ces obstacles et offre des vues détaillées au niveau atomique.

Dr. Will Davids, actuellement chez Infravue ingénierie, a qualifié les résultats d’encourageants. L’équipe a démontré qu’elle était capable de mesurer des relations de courte portée (SRO) dans des alliages comportant plusieurs composants. Cette découverte devrait bénéficier à la communauté des sciences des matériaux et de l’ingénierie.

La méthode innovante aide les chercheurs à mieux simuler, modéliser et prévoir le comportement des matériaux. Les détails fournis par la SRO sur les structures atomiques voisines sont essentiels pour créer des matériaux possédant des propriétés spécifiques, telles que la résistance.

En conclusion, cette étude représente un progrès significatif en science des matériaux. Les chercheurs peuvent désormais mieux comprendre les relations atomiques au sein des cristaux. Cela ouvre de nombreuses opportunités pour créer des matériaux plus robustes, plus légers, et plus efficaces.