21/03/2011 - Concevoir de nouveaux alliages métalliques à haute résistance et sensibilité

Menéame

Ingénieurs et chercheurs de Rutgers University ont identifié une nouvelle classe d’alliages métalliques à haute résistance qui présentent un potentiel élevé pour le développement de capteurs et de dispositifs électroniques plus petits et plus sensibles. Cette avancée dans de nouveaux matériaux aurait un large champ d’application. Pour Pablo Javier Piacente.

L’utilisation de nouveaux alliages métalliques nanostructurés à haute résistance pourrait déboucher sur le développement de dispositifs électroniques plus petits et plus sensibles, avec application dans le domaine de la bioingénierie, de la sécurité, de l’ingénierie du son et de l’ingénieur mécanique, entre autres spécialités. Les progrès ont été réalisés par des ingénieurs et des scientifiques de Rutgers University.

Les alliages métalliques nanostructurés sont déjà utilisés, mais ce groupe de recherche a réussi à développer de nouvelles propriétés jusqu'à présent non exploitées, formant ainsi un nouveau champ d’action pour une nouvelle génération de ces alliages.

Certaines applications de ces nouveaux alliages métalliques nanostructurés à grande résistance pourraient être les stents utilisés pour traiter des pathologies des artères cardiaques, des microphones à sensibilité maximale, des haut-parleurs puissants, des dispositifs qui augmentent les performances des appareils d’imagerie médicale, des systèmes de sécurité et des moteurs diesel, par exemple.

Cette large gamme d’action augmente la valeur des nouvelles propriétés découvertes par les ingénieurs de Rutgers University dans les alliages métalliques nanostructurés, ouvrant la voie au développement de matériaux plus ductiles, résistants et sensibles. L’évolution a été diffusée par un article du média spécialisé Physical Review Letters, ainsi que par un communiqué de presse de l’Université Rutgers.

Selon les spécialistes Armen Khachaturyan et Weifeng Rao, les recherches effectuées permettent de constater que les nouveaux alliages métalliques nanostructurés peuvent être cent fois plus sensibles que les matériaux actuellement utilisés pour les mêmes applications mentionnées ci-dessus.

Ce type de métal avec nanoparticules incrustées peut atteindre des niveaux élevés d’élasticité, en plus d’avoir la capacité de convertir l’énergie électrique et magnétique en mouvement ou vice versa. De cette façon, ils possèdent également des caractéristiques piézoélectriques, une condition qui élargit leur gamme d’action.

Les matériaux en question sont formés par refroidissement des métaux qui ont été exposés à des températures élevées. Cette variation provoque un changement de phase des particules nanométriques incrustées, permettant de déformer le métal sous une tension appliquée mais assurant une fois de plus sa stabilité en prenant sa nouvelle forme.

Une typologie de ces matériaux fonctionnels actuellement utilisés génère une tension électrique lorsque le matériau est plié ou compressé. Au contraire, le matériau est déformé lorsqu'il est exposé à un champ électrique. Ce type de matériaux est utilisé dans les instruments d’échographie, les composants audio tels que les microphones, les haut-parleurs et les lecteurs de disques, les cartouches d’imprimantes à injection d’encre et divers types d’appareils électroniques.

Grands avantages

Dans une autre classe de matériaux fonctionnels actuellement utilisés, les changements dans les champs magnétiques sont ceux qui déforment le matériau. Ils sont utilisés dans les systèmes de sonars navals, pompes, équipements de précision optique, dispositifs ultrasoniques médicaux et industriels et systèmes de contrôle du bruit et des vibrations.

Les nouveaux alliages métalliques nanostructurés que recherchent les ingénieurs de Rutgers University pourraient être plus efficaces que les matériaux fonctionnels traditionnels dans de multiples applications, comme dans le cas des stents couronneurs, qui doivent être flexibles et élastiques mais sans perdre leur stabilité et leur résistance.

Dans les composants piézoélectriques, les nouveaux alliages pourraient améliorer l’efficacité énergétique des matériaux traditionnels, qui nécessitent une source d’énergie pour restaurer leur forme d’origine. Jusqu ' à présent, les chercheurs ont travaillé sur les simulations informatiques, mais ils prévoient de tester les résultats obtenus sur les métaux réels dans un avenir proche.

En plus de montrer un comportement potentiellement beaucoup plus efficace que les matériaux traditionnels, les nouveaux alliages métalliques nanostructurés peuvent être beaucoup plus ductiles quant aux changements dans leur forme. Cette recherche a été financée par la National Science Foundation et le Département de l’énergie des États-Unis.

Un total de 105 estudiantes de Ingeniería de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) participaron los días 2 y 3 de octubre en la quinta edición del Navarra Talent Challenge, una iniciativa que les enfrentó durante 24 horas a ocho desafíos reales planteados por empresas industriales de Navarra. El certamen, impulsado en el marco de la Cátedra Colegio de Ingenieros...

Madrid se convertirá los próximos 28 y 29 de octubre en punto de encuentro internacional de la ingeniería y las infraestructuras con la celebración del World Infrastructure Forum (WIF), una cumbre que reunirá a más de 350 líderes procedentes de más de 40 países y a más de 50 ponentes para analizar los grandes desafíos que determinarán el futuro de...

Smart City Expo World Congress 2026(SCEWC) es el evento internacional más influyente sobre innovación urbana y ciudades inteligentes. Se celebra del 3 al 5 de noviembre de 2026 en el recinto Gran Via de Fira Barcelona, bajo el lema "Urban Solutions. Real Impact". El congreso reúne a más de 27.000 profesionales, 1.100 expositores y 600 expertos globales de 130 países...

Mateu Oliver Montserrat, vicepresidente segundo del Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales (CGCOII) y decano del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Baleares, ha sido elegido presidente de EUREL, la organización europea que reúne a asociaciones profesionales de ingeniería y promueve la cooperación entre sus miembros y la representación de la profesión ante las instituciones europeas. La elección...

La décision de la Haute Cour de Xustiza de Galicia (TSXG) d'appliquer la doctrine de la Cour suprême et de rejeter le recours formé contre les autorisations préalables et de construction du parc éolien Bustelo a été le grand protagoniste de l'ouverture de la XIII Journée éolienne Wind Galicia 2026, dans le cadre du forum Energy Days Une information qui...