Harry Cohen Tanugi

Des modifications atomiques dans les métaux pourraient permettre de fabriquer des batteries plus durables

Comprendre les métaux au niveau atomique

"Si nous comprenons ce qui se passe dans les métaux au niveau atomique pendant la déformation par cisaillement, nous pourrons utiliser ces connaissances pour améliorer d'innombrables autres applications dans lesquelles les métaux subissent ces mêmes forces, qu'il s'agisse d'améliorer la durée de vie des batteries ou de concevoir des métaux aux propriétés spécifiques, comme des alliages plus légers et plus résistants pour des véhicules plus efficaces", a déclaré Chongmin Wang, membre du laboratoire du PNNL et chef de l'équipe de recherche à l'origine de ces nouvelles expériences.

Les forces physiques sont les mêmes quel que soit l'endroit où elles sont appliquées, ce qui signifie que les forces appliquées lors de la fabrication des métaux pour créer des alliages peuvent également endommager les structures à l'intérieur des batteries. Cependant, la déformation par cisaillement peut également modifier la microstructure des métaux de manière à améliorer le matériau en le rendant plus résistant, plus léger et plus flexible. Mais comment cela se produit-il exactement reste un mystère.

"Si vous preniez une photo d'un coureur d'athlétisme au début et à la fin de sa course, vous pourriez penser qu'il n'a pas bougé du tout", explique Arun Devaraj, chercheur en matériaux au PNNL. "Mais si vous filmez le coureur pendant qu'il fait le tour de la piste, vous saurez exactement quelle distance il a parcourue. C'est la même chose ici. Si nous comprenons exactement ce qui se passe dans les métaux au niveau atomique pendant la déformation par cisaillement, nous pourrions appliquer ces connaissances de manière stratégique pour concevoir des matériaux aux propriétés spécifiques."

Pour parvenir à cette compréhension, les chercheurs ont utilisé une sonde spécialisée à l'intérieur d'un microscope électronique à transmission au PNNL pour enregistrer la façon dont les rangées individuelles d'atomes dans les métaux se déplacent pendant la déformation par cisaillement. Ils ont commencé leur processus avec de l'or parce qu'il est plus facile de le visualiser au niveau atomique.

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