les fractures sont réparées avec de l’eau salée et du nickel

La récupération des métaux de structure s’effectue à température ambiante et fonctionne à 100%

(Rinnovabili.it) – Ils sont le squelette de nos bâtiments, mais ils sont difficiles à réparer. Ce sont les soi-disant « métaux de structure”, qui supportent le poids des bâtiments et sont largement utilisés dans la construction. Mais comment les réparer lorsqu’ils cassent ?

Dans un article publié dans la revue Matériaux avancés, une équipe de chercheurs dirigée par James Pikul de la Pennsylvania School of Engineering and Applied Science (à Philadelphie), a présenté une nouvelle technique. La procédure serait en mesure de rembourser force et ténacité (c’est-à-dire le degré de résistance mécanique et de cohésion présenté par certains matériaux) des métaux de structure. Les chercheurs l’appellent « guérison électrochimique », ce qui permettrait réparer les fractures qui peuvent affecter l’acier, les alliages d’aluminium et les structures complexes imprimées en 3D. Tout cela, dans des conditions de température ambiante.

Il s’agit d’une nouveauté intéressante, car jusqu’à présent, les réparations ont été effectuées à l’aide de techniques exploitant des températures élevées, comme le brasage et le soudage. Cependant, ces techniques ont des limites. En effet, certains alliages ont tendance à se fissurer lorsqu’ils sont soumis à des températures extrêmes. De plus, il existe de nouvelles structures complexes imprimées en 3D trop délicates pour être traitées avec ces procédés. Tout un problème, car les métaux sont généralement difficiles à réparer ils deviennent des déchets.

Comment fonctionne la guérison électrochimique

Pour permettre à la fracture de guérir, les chercheurs ont immergé le métal dans un électrolyte (c’est-à-dire une solution à base d’eau). Dans ce cas, il était composé de eau salée contenant ions nickel. En appliquant une tension négative, les scientifiques ont déplacé les ions de l’électrolyte vers les crevasses du métal. Cela a généré une augmentation des électrons. Les ions métalliques à ce stade ont commencé à voler les électrons en excès de l’électrolyte, déclenchant une réaction chimique appelée réduction. La réduction a transformé les ions en atomes métalliques solides et, au fur et à mesure que les atomes se sont développés dans la fissure, ils l’ont fermée.

« Nous appelons notre méthode ‘guérison électrochimique’ parce qu’elle ressemble à la façon dont notre corps répare une fracture osseuse – a déclaré Zakariah H’sain, l’un des chercheurs impliqués dans l’expérience – La matière cicatrisante est transportée vers le site de la fracture et la force est récupéré par sa croissance et la reconnexion des surfaces de fracture opposées.
Sur tous les alliages utilisés pour l’expérience, le résultat a été le même : une récupération à 100 %. Maintenant, pour optimiser encore le processus, le pari est concevoir des composants qui prennent en compte les éventuelles réparations à l’avanceafin de faciliter davantage la reprise de force.