Harry Cohen Tanugi

Un matériau révolutionnaire imprimé en 3D, incroyablement résistant et ductile

"Le réarrangement atomique de cette microstructure inhabituelle donne lieu à une résistance ultra élevée ainsi qu'à une ductilité accrue, ce qui n'est pas courant, car les matériaux habituellement solides ont tendance à être fragiles", explique Chen. Par rapport au moulage métallique classique, "nous avons obtenu une résistance presque triple et non seulement nous n'avons pas perdu de ductilité, mais nous l'avons même augmentée simultanément", ajoute-t-il. "Pour de nombreuses applications, une combinaison de résistance et de ductilité est essentielle. Nos résultats sont originaux et passionnants pour la science et l'ingénierie des matériaux", a-t-il ajouté.

"La capacité de produire des HEA solides et ductiles signifie que ces matériaux imprimés en 3D sont plus robustes pour résister à la déformation appliquée, ce qui est important pour la conception de structures légères afin d'améliorer l'efficacité mécanique et les économies d'énergie", explique Jie Ren, étudiant en doctorat de Chen et premier auteur de l'article.

Un matériau révolutionnaire imprimé en 3D, incroyablement solide et ductile

Jie Ren, étudiant en doctorat à l'UMass Amherst, tient un ventilateur miniature pour dissipateur thermique.

La modélisation informatique de l'étude a été coordonnée par l'équipe de Zhu à Georgia Tech. Pour comprendre les rôles mécaniques joués par les nanolamelles FCC et BCC et la façon dont elles coopèrent pour conférer au matériau plus de résistance et de ductilité, il a construit des modèles informatiques de plasticité cristalline à deux phases.

"Nos résultats de simulation montrent les réponses étonnamment élevées en termes de résistance et de durcissement dans les nanolamelles BCC, qui sont essentielles pour obtenir la synergie résistance-ductilité exceptionnelle de notre alliage. Cette compréhension mécaniste constitue une base importante pour guider le développement futur de HEA imprimés en 3D et dotés de propriétés mécaniques exceptionnelles", déclare Zhu.

De plus, l'impression 3D est un outil puissant pour produire des pièces aux géométries complexes. La future fabrication directe de composants d'utilisation finale pour les applications biomédicales et aérospatiales disposera de nombreuses options grâce à la combinaison de la technologie d'impression 3D et de l'énorme espace de conception d'alliage des HEA.

Vous pouvez consulter l'étude dans son intégralité en cliquant sur le lien suivant journal Nature.

[SOURCE]

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