Parfois, les calculs ne correspondent pas à la réalité. C'est le problème auquel les scientifiques des matériaux sont confrontés depuis des années lorsqu'ils tentent de déterminer la résistance des alliages. Il y a eu un décalage entre la résistance théorique des alliages et leur résistance réelle. Donc, qu'est-ce qui a manqué ?

De nouvelles recherches ont trouvé la réponse à ce problème avec une étude réalisée en collaboration entre des chercheurs de l'Université de Binghamton, l'Université de Pittsburg, l'Université du Michigan et le Brookhaven National Laboratory. Le travail a également été soutenu par l'Office of Science du Département de l'énergie des États-Unis.

Les chercheurs ont utilisé une technologie de pointe pour examiner les alliages au niveau atomique afin de comprendre ce qui affecte la résistance et d'autres propriétés.

Guangwen Zhou, professeur de science des matériaux et d'ingénierie à l'Université de Binghamton, était l'un des scientifiques travaillant sur le projet.

Zhou et son équipe ont utilisé un microscope électronique à transmission (MET) pour l'étude, un outil qui existe depuis 1935 et qui a considérablement évolué ces dernières années avec l'incorporation de techniques de correction d'aberrations et de capacités environnementales. Il est suffisamment puissant pour examiner en profondeur la structure des atomes.

« Nous avons pu observer que les changements d'alliages issus de la ségrégation en surface s'accompagnaient de la formation de dislocations dans le sous-sol, " expliqua Zhou. " Les atomes forment généralement des motifs, mais quand il y a une luxation, cela signifie que le motif a été interrompu."

Les dislocations sont ce qui rend les alliages plus faibles que les calculs théoriques ne le prévoient et les recherches de Zhou ont révélé que la ségrégation de surface est ce qui conduit à ces dislocations.

"En comprenant comment se forme la luxation, nous pouvons commencer à le contrôler, " dit Zhou.

Cela pourrait conduire à renforcer une variété d'alliages appréciés spécifiquement pour leur résistance et leur légèreté.

Cette recherche révolutionnaire donne un aperçu de ce qui doit changer afin de renforcer toutes sortes d'alliages utilisés dans les avions, bijoux, outils médicaux, des ponts, batterie de cuisine et une pléthore d'autres objets communs.

L'étude s'intitule "Dislocation nucleation facilitated by atomique segregation" et a été récemment publiée dans Matériaux naturels .