Des scientifiques de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de la science des matériaux et développé un nouvel alliage à haute entropie (HEA) à base de nickel. L'alliage peut conserver sa résistance et sa flexibilité à des températures allant d'un froid extrêmement froid -196°C à des températures élevées allant jusqu'à 600°C.
Des scientifiques de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de la science des matériaux et développé un nouvel alliage à haute entropie (HEA) à base de nickel. L'alliage peut conserver sa résistance et sa flexibilité à des températures allant d'un froid extrêmement froid -196°C à des températures élevées allant jusqu'à 600°C.
En termes simples, l'alliage est pratiquement inflexible, ce qui en fait un matériau idéal pour les environnements soumis à des changements de température extrêmes. Le professeur Hyoung Seop Kim, de plusieurs départements de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), a dirigé la recherche. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Materials Research Letters et ont attiré l’attention d’industries telles que l’aérospatiale et l’automobile.
La plupart des métaux se détériorent lorsqu'ils sont exposés à des changements de température importants. Par exemple, les objets métalliques sont froids en hiver et chauds en été. Cela rend les métaux traditionnels moins fiables là où les températures changent rapidement ou radicalement. Afin de résoudre ce problème, l'équipe de l'Université des sciences et technologies de Pohang a introduit le concept d'"Hyperadaptor" et a développé ce nouvel alliage sur cette base.
Les alliages à haute entropie (HEA) fonctionnent de manière constante à toutes les températures en raison de la présence de précipités L1₂ à l'échelle nanométrique. Ces particules sont réparties uniformément dans tout l'alliage, augmentant sa résistance en empêchant la déformation. Dans le même temps, la structure de l'alliage s'adapte aux contraintes, lui permettant de rester fiable quelle que soit la température.
Contrairement aux alliages ordinaires, qui sont généralement constitués d’un seul élément principal, les alliages à haute entropie (HEA) sont constitués d’un mélange de cinq éléments ou plus en quantités presque égales. Cette combinaison unique aboutit à un arrangement d’atomes hautement aléatoire, connu sous le nom d’entropie configurationnelle élevée. Cette structure confère à HEA des qualités supérieures telles que la durabilité, la flexibilité, la résistance à l’abrasion et la résistance à la chaleur. En raison de ces propriétés, les HEA sont largement utilisés dans des domaines exigeants tels que les industries aérospatiale, automobile et nucléaire.
Le nouvel alliage peut être utilisé dans les zones exposées à des changements brusques de température, telles que les moteurs, les systèmes d'échappement, les turbines et les canalisations. Sa capacité à maintenir résistance et fiabilité dans des conditions extrêmes peut améliorer la sécurité et l’efficacité dans ces applications critiques.
"Notre HEA dépasse les limites des alliages existants et crée une nouvelle classe de matériaux insensibles à la température", a déclaré le professeur Kim. "Le concept Hyperadaptor représente une avancée majeure dans le développement de matériaux de nouvelle génération qui maintiennent un comportement mécanique stable même dans des conditions extrêmes."
Cette découverte pourrait aider à créer de meilleurs matériaux fonctionnant de manière fiable dans des environnements difficiles et à améliorer les performances de base du système.