Le matériau le plus dur du monde vient d’être approuvé

Appelez-le CrCoNi. Cet alliage de chrome, de cobalt et de nickel vient d’être officiellement désigné comme le matériau le plus dur jamais mesuré sur Terre, suite à une série de mesures réalisées dans les grands laboratoires américains Lawrence Berkeley et Oak Ridge. Cela ne l’empêche pas d’être très malléable, précise Interesting Engineering.

Qu’il suffise de dire que CrCoNi, avec ses propriétés incroyables, n’a pas fini de le rechercher et de l’exploiter. Parce que « Lorsque vous concevez des matériaux de structure, vous voulez qu’ils soient solides, mais aussi ductiles et incassables. » lit la déclaration d’un expert dans le domaine de la recherche sur les alliages.

CrCoNi plie mais ne casse pas. Plus impressionnant encore, il repousse les limites de cette expression. Même les températures les plus basses ne lui font pas peur : au lieu de l’affaiblir, elles le rendent encore plus résistant.

Le CrCoNi est un alliage à haute entropie (HEA), une classe de métaux dont les constituants sont présents en proportions égales. Cela les distingue des alliages conventionnels, qui consistent généralement en un élément dominant avec d’autres ajoutés en moindre quantité. Ils se distinguent tous par leur robustesse et leur malléabilité, mais celui-ci a repoussé toutes les limites connues jusqu’à présent.

Les chiffres sont stupéfiants : à -424 °F, soit environ -253 °C, la résistance de ce matériau est 500 fois supérieure à celle du silicone, 14 fois supérieure à celle de l’aluminium utilisé pour les avions et 5 fois supérieure à celle des aciers les plus lourds.

La patience est la mère de la sécurité

La structure du CrCoNi est fascinante. Robert Ritchie, qui a codirigé les recherches sur ce matériau au laboratoire Lawrence de Berkeley, n’arrive toujours pas à y croire. « C’est drôle, parce que les métallurgistes disent que la structure d’un matériau détermine ses propriétés… mais la structure du CrCoNi est la plus simple que vous puissiez imaginer : ce ne sont que des grains. »

C’est seulement ici qu’intervient Andrew Minor, partenaire de recherche de Robert Ritchie : cette structure apparemment simple peut se métamorphoser lorsque le matériau est broyé. « Lorsque vous la déformez, la structure devient très complexe, ce qui explique pourquoi elle est exceptionnellement résistante lorsque vous essayez de la casser. »

Du fait de sa grande résistance, le CrCoNi pourrait notamment être utilisé dans l’espace, où sa capacité à résister à des températures extrêmes serait un atout majeur, ce qui pourrait également profiter à l’aviation.

Mais rien ne presse, comme l’explique Robert Ritchie : « Aimeriez-vous apprendre, lorsque vous êtes dans les airs, que ce qui vous empêche de chuter de 40 000 pieds est un alliage qui n’a été développé qu’il y a quelques mois ? Ou préféreriez-vous que les matériaux soient connus et mieux compris depuis longtemps ?

Parce qu’il ne faut pas mettre la charrue avant les bœufs, le CrCoNi ne pourra donc être utilisé que dans quelques années, voire décennies, pour que la structure et les propriétés soient d’abord parfaitement maîtrisées.