On a découvert un alliage qui, en raison d’un défaut, défie les limites de la science

Un groupe de chercheurs américains du Lawrence Berkeley National Laboratory a développé un matériau qui semble trop beau pour être vrai. Composé de niobium, de tantale, de titane et de hafnium, cet alliage est non seulement aussi résistant que ce métamatériau imprimé en 3D, mais le maintient sur une large plage de températures.

Le nouvel alliage a été soumis à des tests rigoureux simulant des conditions extrêmes : du gel -196°Ctypique de l’azote liquide, jusqu’à torride 1200°C. Ceux-ci ont montré que le matériau non seulement résiste aux contraintes, mais ça évite aussi les fractures d’une manière étonnamment efficace, avec une ténacité à la fissuration plus de 25 fois supérieure à celle des alliages à entropie moyenne traditionnels.

Le secret de cette performance exceptionnelle réside dans le fait que cette ligue fait partie de ce qu’on appelle alliages réfractaires à haute entropie (RHEA). Ceux-ci sont connus pour leur robustesse mais ont tendance à être fragiles. Au contraire, l’alliage en question dissipe cette tendance grâce à un défaut structurel particulier appelé « bande de courbure ».

Ces bandes sont déformations dans le réseau cristallin ce qui peut normalement affaiblir un matériau, le rendant plus susceptible à la fissuration. Cependant, ces « imperfections » agissent de manière bénéfique : elles dispersent les contraintes et empêchent la progression des fissures, neutralisant ainsi efficacement la fracture.

Punit Kumar, membre de l’équipe de recherche, explique : “C’est la première fois que nous observons des bandes pliées jouant un rôle protecteur aussi important en présence d’une fissure critique, en répartissant les dommages et en l’empêchant de s’élargir.”

Ce n’est peut-être pas le matériau le plus résistant sur Terre, mais il s’en rapproche quand même.

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