Une matière très résistante et plus lisse que le Teflon pourrait permettre de protéger les éléments mécaniques subissant des frottements et augmenter leurs performances énergétiques, a annoncé le Laboratoire Ames le 18 novembre 2008.
Cet alliage de céramique baptisé BAM a été créé en combinant un alliage de métaux fait de boron, d’aluminium et de magnésium (AlMgB14) avec du borite de titane (TiB2). Cette matière est la plus dure après le diamant et le nitrite de boron cubique.
Le BAM fut découvert en 1999 par le Laboratoire Ames du Département de l’Energie américain installé en Iowa au cours d’une tentative de développer une matière capable de générer de l’électricité après chauffage.
Un lubrifiant éternel
Non seulement les chercheurs n'y sont pas parvenus, mais ils découvrirent par hasard que le BAM présentait d’autres propriétés très intéressantes. “Sa dureté fut découverte par hasard. Nous avons eu très difficile pour le couper, le moudre ou le polir”, explique Alan Russell spécialiste des matériaux à l’Université d’Iowa.
Cette découverte a permis au Laboratoire Ames d'obtenir un budget de 3 millions de dollars pour développer les propriétés lubrifiantes du BAM, qui semble bien être le lubrifiant éternel pour recouvrir les parties mobiles et booster l’efficacité énergétique ainsi que la longévité des pièces en réduisant leurs frottements.
Le BAM est beaucoup plus lisse (doux) que le Teflon, présentant un coefficient de frottement de 0.02 contre 0.05. L’acier lubrifié présente un coefficient de frottement de 0.16.
Cet alliage de céramique baptisé BAM a été créé en combinant un alliage de métaux fait de boron, d’aluminium et de magnésium (AlMgB14) avec du borite de titane (TiB2). Cette matière est la plus dure après le diamant et le nitrite de boron cubique.
Le BAM fut découvert en 1999 par le Laboratoire Ames du Département de l’Energie américain installé en Iowa au cours d’une tentative de développer une matière capable de générer de l’électricité après chauffage.
Un lubrifiant éternel
Non seulement les chercheurs n'y sont pas parvenus, mais ils découvrirent par hasard que le BAM présentait d’autres propriétés très intéressantes. “Sa dureté fut découverte par hasard. Nous avons eu très difficile pour le couper, le moudre ou le polir”, explique Alan Russell spécialiste des matériaux à l’Université d’Iowa.
Cette découverte a permis au Laboratoire Ames d'obtenir un budget de 3 millions de dollars pour développer les propriétés lubrifiantes du BAM, qui semble bien être le lubrifiant éternel pour recouvrir les parties mobiles et booster l’efficacité énergétique ainsi que la longévité des pièces en réduisant leurs frottements.
Le BAM est beaucoup plus lisse (doux) que le Teflon, présentant un coefficient de frottement de 0.02 contre 0.05. L’acier lubrifié présente un coefficient de frottement de 0.16. Par comparaison un pneu de voiture sur route sèche présente un coefficient de frottement de 38.6, du métal sur du bois présente un coefficient de frottement à sec de 26.5 et de 5.7 une fois lubrifié.
Un revêtement de 2 microns de BAM apposé sur les lames des rotors pourrait réduire leur frottement, ce qui signifie que l’appareil dégagerait moins de chaleur et nécessiterait moins d’énergie pour fonctionner.
Selon Bruce Cook, responsable du projet au Laboratoire Ames, l’utilisation de cette substance comme lubrifiant permettrait à la seule industrie américaine d’économiser 330 trillions de kilojoules (9 milliards de kwh) chaque année vers 2030, soit environ 179 millions de dollars chaque année !
Une étrange matière
La dureté du BAM est également intéressante pour les trépans et autres outils de coupe dans la roche ou le métal. Bien qu’on utilise généralement des têtes en poussière de diamant, cette matière réagit chimiquement avec l’acier et se dégrade donc relativement vite quand on l’utilise pour couper du métal. En revanche, le BAM est moins cher et ne se dégrade pas au contact de l’acier.
On ignore actuellement pourquoi le BAM présente de telles caractéristiques. La plupart des matières super dures, comme le diamant, présentent une structure cristalline simple, régulière et symétrique. Or le BAM est constitué d’un réseau complexe, asymétrique et son réseau contient des trous, bref aucune des caractéristiques présumées d’une matière dure.
Sa douceur n’est pas non plus totalement comprise. Selon les dernières théories, on estime que le boron interagit avec l’oxygène, créant de petites amas d’oxydes de boron à sa surface. Ils attireraient les molécules d’eau présentes dans l’air, rendant le revêtement plus lisse.
Un revêtement de 2 microns de BAM apposé sur les lames des rotors pourrait réduire leur frottement, ce qui signifie que l’appareil dégagerait moins de chaleur et nécessiterait moins d’énergie pour fonctionner.
Selon Bruce Cook, responsable du projet au Laboratoire Ames, l’utilisation de cette substance comme lubrifiant permettrait à la seule industrie américaine d’économiser 330 trillions de kilojoules (9 milliards de kwh) chaque année vers 2030, soit environ 179 millions de dollars chaque année !
Une étrange matière
La dureté du BAM est également intéressante pour les trépans et autres outils de coupe dans la roche ou le métal. Bien qu’on utilise généralement des têtes en poussière de diamant, cette matière réagit chimiquement avec l’acier et se dégrade donc relativement vite quand on l’utilise pour couper du métal. En revanche, le BAM est moins cher et ne se dégrade pas au contact de l’acier.
On ignore actuellement pourquoi le BAM présente de telles caractéristiques. La plupart des matières super dures, comme le diamant, présentent une structure cristalline simple, régulière et symétrique. Or le BAM est constitué d’un réseau complexe, asymétrique et son réseau contient des trous, bref aucune des caractéristiques présumées d’une matière dure.
Sa douceur n’est pas non plus totalement comprise. Selon les dernières théories, on estime que le boron interagit avec l’oxygène, créant de petites amas d’oxydes de boron à sa surface. Ils attireraient les molécules d’eau présentes dans l’air, rendant le revêtement plus lisse.
Selon Russel, “le BAM est presque une surface auto-lubrifiante. Vous ne devez pas ajouter d’huile ou d’autres lubrifiants. Il est naturellement glissant”, dit-il.
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