RTFlash

VOUS ÊTES ICI :

Un matériau 100 fois plus fin qu'un cheveu pour des avions plus sobres en carburant

Matière

Matière et Energie
Matériaux

Un matériau 100 fois plus fin qu'un cheveu pour des avions plus sobres en carburant

Lundi, 03/03/2025 - 19:47 1 commentaire

Tweeter
2 avis :

Un matériau 100 fois plus fin qu'un cheveu pour des avions plus sobres en carburant

zoom

Des chercheurs de l’université de Toronto, au Canada, en collaboration avec leurs collègues Sud-Coréens du KAIST, ont mis au point des matériaux révolutionnaires ultra-résistants et légers, à partir d’acier au carbone et de polystyrène. Ces nanomatériaux pourraient permettre de créer des composants pour les avions notamment, diminuant ainsi leur empreinte carbone de manière significative. Selon Peter Serles, l’auteur principal de l’étude, ces matériaux nano-architecturés combinent des formes géométriques à des tailles nanométriques. Ils atteignent des rapports poids/résistance et rigidité/poids quasi inégalés.

L'étude souligne que les formes et géométries initialement utilisées « ont tendance à présenter des intersections et des angles aigus, ce qui pose le problème des concentrations de stress ». Cela a pour effet de limiter leur potentiel global en provoquant une rupture des matériaux. Pour faire face à ce problème, Peter Serles et le professeur Tobin Filleter ont collaboré avec d’autres chercheurs du Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST) à Daejeon, en Corée du Sud. L’équipe du KAIST a utilisé un algorithme d’apprentissage automatique, qui a permis, à partir de géométries simulées, de prédire les meilleures géométries possibles pour améliorer la distribution du stress et le rapport résistance/poids des conceptions nano-architecturées.

Ces matériaux sont constitués de minuscules blocs de construction ou d’unités répétitives, mesurant quelques centaines de nanomètres. Il en faudrait ainsi plus de 100 alignés pour atteindre l’épaisseur d’un cheveu. Les chercheurs, eux, ont été particulièrement surpris par le résultat généré par l’algorithme. « Il ne s’est pas contenté de reproduire les géométries réussies à partir de données d’apprentissage, il a appris à partir des changements de forme qui ont fonctionné et de ceux qui n’ont pas fonctionné, ce qui lui a permis de prédire des géométries de treillis entièrement nouvelles », s’enthousiasme Peter Serles.

Ces nouveaux matériaux devraient permettre de concevoir des composants ultra-légers pour les avions, les hélicoptères et les engins spatiaux, afin de réduire la consommation de carburant tout en préservant la sécurité et les performances de ces deniers. Peter Serles l’assure, « si l’on remplaçait les composants en titane d’un avion par ce matériau, on économiserait 80 litres de carburant par an pour chaque kilogramme de matériaux remplacé ».

Interesting Engineering : https://interestingengineering.com/innovation/breakthrough-materials-steel-strength-light-weight

Noter cet article :

Vous serez certainement intéressé par ces articles :

Un matériau carboné 2D aussi solide que le graphène et huit fois plus robuste
Les matériaux 2D ont permis de nombreuses innovations. Que ce soit dans la rapidité et l’efficacité de l’électronique, le stockage d’énergie à haute capacité, les capteurs avancés ou encore les ...
Un nouveau matériau pour des circuits imprimés infiniment recyclables
Les déchets électroniques représentent un défi environnemental majeur, avec une augmentation de 82 % entre 2010 et 2022, selon un récent rapport des Nations Unies. Les circuits imprimés, présents ...
Des plastiques durables fabriqués à partir de déchets agricoles
Des chercheurs de l’EPFL ont mis au point une approche innovante pour la fabrication de plastiques haute performance à partir de ressources renouvelables. Il s'agit d'une nouvelle méthode pour créer ...