L'avenir, c'est maintenant : les alliages à mémoire de forme

Bien que cela ressemble à de la science-fiction, les métaux qui peuvent changer de forme et "se souvenir" de leur forme précédente sont utilisés aujourd'hui dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la biomédecine et de la robotique.

En raison de la diversité de leurs utilisations, ces métaux portent de nombreux noms : alliage à mémoire de forme (AMF), métal intelligent, fil musculaire et alliage intelligent. En termes simples, les SMA sont des mélanges de métaux spécialement formulés qui peuvent reprendre leur forme initiale après avoir été déformés. L'astuce consiste à chauffer le SMA déformé jusqu'à sa "température de transition", ce qui active la propriété de mémoire du SMA et lui permet de reprendre sa forme initiale. Bien entendu, l'alliage ne se souvient pas de sa forme initiale comme une personne se souvient de ce qu'elle a mangé au petit-déjeuner. Au contraire, lors de la fabrication du SMA, les métaux sont traités de manière à établir une "forme mère".

Dans leur article de 1993 intitulé "Memory Metal", George Kauffman et Issac Mayo décrivent le processus de fabrication de l'un des SMA les plus polyvalents et les plus courants, une combinaison de nickel et de titane appelée nitinol : "Le métal doit être maintenu en position et chauffé à environ 500 °C. La température élevée fait que les atomes s'arrangent pour former le métal, ce qui permet d'augmenter la résistance à l'usure du métal. La température élevée amène les atomes à s'organiser de la manière la plus compacte et la plus régulière possible, ce qui donne un arrangement cubique rigide connu sous le nom de phase austénitique" Une fois cette phase établie - un processus également appelé formation -, le métal est prêt à être utilisé.

Les SMA peuvent être divisés en deux types : soit ils ont une mémoire unidirectionnelle, soit ils ont une mémoire bidirectionnelle. La mémoire unidirectionnelle indique que le métal peut être formé et remodelé pour tenir différentes positions, mais qu'une fois exposé à sa température de transition, il reprend sa forme initiale. L'effet de mémoire bidirectionnelle est observé dans les SMA qui entraînent le métal à conserver une forme à une température plus basse et une forme différente à une température plus élevée.

La façon dont ils sont utilisés varie selon l'industrie ; les SMA ont été inclus dans les conceptions aérospatiales pour des moteurs plus silencieux, des couplages à mémoire de forme pour les conduites d'huile et d'eau, les sièges des voitures, les "muscles" des robots et bien d'autres choses encore. Les applications médicales des SMA ont connu un grand succès. Les stents en SMA sont utilisés dans les procédures d'angioplastie des artères périphériques pour maintenir les artères ouvertes, la SMA permet de fabriquer des montures de lunettes flexibles et des appareils dentaires qui exercent une force constante sur les dents du porteur.

Si vous n'avez pas encore vu les alliages à mémoire de forme en action, vous le ferez probablement. De nouvelles utilisations sont imaginées chaque jour. Des téléphones intelligents aux moteurs en passant par la robotique, les alliages à mémoire de forme sont un matériau futuriste qui est utilisé dès aujourd'hui.