Par l'effet combiné de la flexoélectricité et de la piézoélectricité, les chercheurs de l'ICN2 dirigés par l'ICREA Gustau Catalán en collaboration avec l'UAB ont découvert que les matériaux polaires peuvent être rendus plus ou moins résistants aux bosses lorsqu'ils sont retournés ou lorsqu'une tension est appliquée pour changer leur polarisation. Cette recherche pourrait conduire à des « matériaux mécaniques intelligents à utiliser dans des revêtements intelligents et des mémoires ferroélectriques ».

Le professeur Gustau Catalán et ses collaborateurs ont publié les résultats dans Matériaux avancés . doctorat l'étudiant Kumara Cordero-Edwards est l'auteur principal. L'article décrit comment la ténacité à l'indentation des cristaux polaires peut être manipulée de manière à ce que les cristaux deviennent plus faciles ou plus difficiles à enfoncer dans une direction donnée. Ceci est le résultat de l'interaction entre la polarisation flexoélectrique localisée provoquée par le gradient de contrainte mécanique de l'empreinte, ainsi que la polarisation piézoélectrique inhérente aux cristaux polaires. Si les deux polarisations sont parallèles, la polarisation globale va être très forte.

Cela entraîne un coût énergétique plus élevé, ce qui rend l'acte d'indentation lui-même plus difficile. Mais si nous retournons le matériel, l'effet flexoélectrique du cliquetis va agir en sens inverse de l'effet piézoélectrique spontané, rendant la polarisation totale plus faible et l'indentation plus facile en conséquence. En outre, dans le cas des ferroélectriques, il n'est même pas nécessaire de retourner physiquement le matériau; appliquer simplement une tension externe pour inverser son axe polaire a le même effet.

Ces effets ont été observés non seulement dans le cas d'indentations et/ou de perforations violentes, mais aussi pour les plus doux, pressions non destructives délivrées par la pointe d'un microscope à force atomique. Outre les applications potentielles dans les revêtements intelligents à ténacité commutable, ces effets pourraient un jour être utilisés comme moyen de lecture des mémoires ferroélectriques par le seul toucher.