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Technologies Made in Russia (160)
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Des chercheurs de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (National Research Nuclear University) et de l'Université nationale de science et de technologies MISiS ont élaboré de nouveaux matériaux fonctionnels à partir d'alliages à mémoire de forme (AMF).

Ces matériaux peuvent servir dans la conception d'une multitude de micro-appareils pour la médecine, la construction spatiale et aéronautique et d'autres secteurs. Les résultats de leur travail ont été publiés dans la revue Materials.

Les experts notent que l'alliage obtenu fait partie de la catégorie des matériaux dits «intelligents» (smart), avec un effet de mémoire de forme, et sont très résistants. Après d'importantes déformations (jusqu'à 14%), ils peuvent retrouver leur forme initiale en étant chauffés.

Il a été possible d'obtenir ce matériau unique à partir de l'alliage TiNiCu à haute teneur en cuivre à l'aide d'un impact extrême combiné à un refroidissement très rapide à partir de l'état liquide, et de la technique de déformation méga-élastique (intensive).

Selon les scientifiques, les recherches de ces dernières années ont montré que la clef pour l'obtention de nouvelles propriétés de matériaux était la création d'états structurels uniques à l'aide d'un impact extrême sur des corps solides.

Les matériaux créés de cette manière dans des états limites sont le dernier exploit dans la science des matériaux et ont trouvé une large application dans le matériel robotique, les technologies aéronautiques et spatiales, l'énergie, la construction d'équipements, la biomédecine et les biotechnologies.

«Suite à un traitement thermique extrêmement rapide avec une vitesse de refroidissement de l'alliage d'environ un million de degrés à la seconde, nous avons obtenu des bandes d'alliages du système TiNi-TiCu à haute teneur en cuivre d'une épaisseur comprise entre 30 et 50 micromètres dans l'état amorphe sous la forme de verre métallique», a déclaré Alexandre Cheliakov, maître de conférences à la chaire de la physique du corps solide et des nanosystèmes de l'université MEPhI.

Les bandes fines soumises au traitement thermique rapide à partir d'alliages TiNiCu s'avèrent être un matériau très prometteur pour créer des dispositifs miniatures à action rapide parce qu'elles possèdent une hystérèse de température étroite de manifestation de l'effet de mémoire de forme.

«Ensuite, nous avons appliqué la méthode de torsion à haute pression. Les échantillons des bandes amorphes étaient placés entre deux enclumes et compressés par une pression gigantesque. L'enclume inférieure tournait et, sous l'effet des forces de frottement superficiel, l'échantillon était déformé par le mouvement. Étant donné que cela se déroulait dans des conditions de compression et de torsion simultanées, l'échantillon ne se détruisait pas mais subissait une déformation méga-élastique», explique Alexandre Cheliakov.

D'après les chercheurs, cela présente une opportunité pour élaborer des matériaux fonctionnels innovants avec des caractéristiques élevées d'effet de mémoire de forme ayant une structure submicro- et nanodimensionnelle homogène. Cela permettra de créer toute une gamme de micro-appareils - des micro-pinces, des micro-soupapes, des micro-grappins et des micro-actionneurs pour des domaines d'actualité comme la micro-biotechnologie ou la technologie des systèmes micro(nano)-électromécaniques.

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Université nationale de technologie et de recherche (MISIS), Université nationale de recherche nucléaire (MEPhI), recherche, science
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