Les verres métalliques sont une classe de matériaux dépourvus de l’ordre atomique des cristaux à longue portée. Ils sont généralement formés par trempe rapide d’un métal liquide, ce qui empêche les atomes de s’organiser en une structure de réseau régulière. Les verres métalliques sont souvent plus résistants et plus élastiques que les métaux cristallins, mais ils sont également plus cassants.
L’un des défis liés à la compréhension des propriétés mécaniques des verres métalliques est que leur structure atomique est très complexe. Ils contiennent une variété de défauts, tels que des îlots nanométriques de matériau cristallin. Ces îlots peuvent affecter les propriétés du matériau de plusieurs manières, notamment sa résistance, sa ductilité et sa ténacité.
Dans une étude récente, les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques expérimentales et de simulations informatiques pour étudier comment les îlots nanométriques réagissent sous contrainte dans le verre métallique. Ils ont découvert que les îles peuvent subir diverses transformations, notamment :
* Déformation élastique : Les îlots peuvent se déformer élastiquement, c'est-à-dire qu'ils reprennent leur forme initiale lorsque la contrainte est supprimée.
* Déformation plastique : Les îlots peuvent également se déformer plastiquement, ce qui signifie qu'ils subissent des changements de forme permanents lorsque la contrainte est supprimée.
* Fracture : Les îlots peuvent également se fracturer, processus qui conduit à la formation de fissures dans le matériau.
Les chercheurs ont découvert que le type de transformation qui se produit dépend de la taille, de la forme et de l’orientation des îles, ainsi que de la température et de la vitesse de déformation. Leurs découvertes apportent de nouvelles informations sur les propriétés mécaniques des verres métalliques et pourraient contribuer à améliorer la conception de ces matériaux pour diverses applications.
Applications du verre métallique
Les verres métalliques ont un certain nombre d’applications potentielles, notamment :
* Matériaux structurels à haute résistance : Les verres métalliques peuvent être utilisés pour fabriquer des matériaux structurels à haute résistance, plus légers et plus résistants à la corrosion que les métaux traditionnels.
* Appareils électroniques : Les verres métalliques peuvent être utilisés pour fabriquer des appareils électroniques plus flexibles et plus résistants aux dommages que les matériaux traditionnels.
* Implants biomédicaux : Les verres métalliques peuvent être utilisés pour fabriquer des implants biomédicaux plus biocompatibles et plus durables que les matériaux traditionnels.
Les applications potentielles des verres métalliques sont encore à l’étude et ces matériaux devraient jouer un rôle de plus en plus important dans divers domaines à l’avenir.
