Matériaux intelligents
Matériaux intelligents
Professeur Dr. - Saïd Naïf Turki - Département de physique
eps.saeedn.turkisntr2006@uoanbar.edu.iq
Les matériaux intelligents sont le résultat d'une grande évolution dans le domaine des matériaux, car ils ont de nombreuses applications dans divers domaines, par exemple dans le domaine spatial, médical et de l'ingénierie structurelle. Récemment, la recherche dans ce domaine, en particulier dans le domaine de l'ingénierie civile, a considérablement augmenté.
Les matériaux intelligents existent dans deux phases différentes selon les températures, donc la première phase est l'austénite, qui se produit à des températures élevées, et la seconde est la martensite, qui se produit à des températures basses. Pendant la transition entre ces deux phases, les matériaux intelligents acquièrent certaines propriétés distinctives telles que la mémoire de forme et la super élasticité. Ils ont la capacité de se souvenir de la forme qu'ils avaient et de revenir à celle-ci lorsqu'ils sont chauffés à une température supérieure à la normale. Ils peuvent également être appelés fils musculaires. La première découverte de ce type d'alliages (alliages d'or-cadmium) a été faite par Arne Oland en 1938, où il a observé la déformation et la capacité de revenir à la forme originale. Ces alliages ont de nombreuses applications dans tous les domaines. Par exemple, dans le domaine médical, ces alliages sont utilisés comme pièces de remplacement pour les os fracturés, car ces pièces aident à la guérison et à la restauration de la forme naturelle. Ils ont également des applications dans le domaine des avions, où ils sont utilisés dans la fabrication des pièces responsables des manœuvres des avions, car elles subissent des contraintes violentes et répétées. Ces pièces les aident à conserver la forme requise, ainsi que dans les systèmes hydrauliques des avions, les surfaces des ailes des avions, les antennes de téléphones portables, la télévision, et la navette spatiale. Peut-être que les applications les plus claires de la mémoire de forme se trouvent dans la pièce métallique tenant mes lunettes, un bon exemple de la super élasticité, car si elle est pliée, elle revient immédiatement à sa position normale. De nombreuses inventions technologiques dans le domaine des matériaux intelligents émergent rapidement, telles que des capteurs et des moteurs. Il existe maintenant une nouvelle génération de matériaux qui possèdent des propriétés étonnantes telles que l'auto-adaptation et la détection à distance, et ces propriétés confèrent à ces matériaux un nombre infini d'applications. Il a été constaté que la propriété d'auto-adaptation des matériaux intelligents présente d'énormes avantages, car cette propriété peut détecter les défauts et les fissures dans les matériaux, et elle est également considérée comme l'un des meilleurs matériaux pour convertir l'énergie thermique en travail mécanique. Les matériaux intelligents sont utilisés pour résoudre de nombreux problèmes en ingénierie structurelle et en construction, car ils aident également à résoudre le problème des variations de température, et en cas de besoin, ils peuvent résoudre le problème des fissures dans les métaux. Par conséquent, la combinaison de joints intelligents et de fils intelligents permet de réguler les forces internes des ponts et de les aider à s'adapter aux conditions environnantes et à toutes les charges environnementales résultant du temps, des variations de température et des charges excessives. Il convient de noter que les alliages à mémoire de forme ne sont pas seulement des métaux, mais il existe également des polymères à mémoire de forme, ce type de polymères se déforme lorsqu'il est exposé à une chaleur élevée, puis revient à sa forme originale dès qu'il est refroidi. Les polymères à mémoire de forme passent par deux phases principales, à savoir la phase vitreuse et la phase élastomère. La capacité de traiter les déformations communes, le poids léger et le faible coût étaient les principaux avantages qui ont poussé les scientifiques à s'intéresser à ces polymères et à les utiliser dans de nombreuses applications, comme l'utilisation par la NASA de ces polymères dans la fabrication des ailes d'avion. Ils sont également utilisés dans de nombreuses industries, comme la fabrication des revêtements de sièges de voiture et la fabrication de satellites, et de véhicules spatiaux.