Un nouvel appareil unique en Europe, conçu par le Trinity College de Dublin, ouvre une fenêtre inédite sur le comportement des micro-particules projetées à très haute vitesse. Ce bijou technologique, baptisé LAPAO (Laser Ablation Particle Acceleration and Observation), permet désormais d’observer en temps réel des impacts qui, jusqu’à présent, échappaient à toute visualisation directe.
Développé par le groupe Science & Technology in Advanced Manufacturing (STAM) sur plus de deux ans, LAPAO utilise un laser pour propulser des particules de 10 à 60 microns à une vitesse pouvant atteindre 1 km/seconde, soit trois fois la vitesse d’une balle de revolver. Une caméra ultra-rapide, capable de prendre un milliard d’images par seconde, capte ensuite la collision : les particules adhèrent-elles, rebondissent-elles ou se fragmentent-elles ?
Cette technologie apporte une réponse concrète à des problématiques de pointe dans l’ingénierie des matériaux. Elle permettra d’optimiser la technique du cold spray (projection à froid), utilisée pour réparer ou « imprimer » des pièces métalliques sans les faire fondre.
Jusqu’ici, les ingénieurs devaient se contenter de simulations numériques, souvent imprécises. « Grâce à notre machine, nous pouvons désormais obtenir des paramètres réels pour des particules soumises à une déformation plastique à ultra-haut taux de sollicitation », explique Leo Devlin, doctorant et membre de l’équipe STAM. « Cela nous aide à comprendre et optimiser le procédé du cold spray pour des matériaux spécifiques. »
L’équipe a déjà utilisé LAPAO pour déterminer les vitesses critiques nécessaires à l’adhésion de matériaux comme l’aluminium et de certains alliages très prisés dans les secteurs automobile et électrique pour leur résistance à l’usure et à la corrosion.
Au-delà de ces applications industrielles, la machine pourrait aussi simuler des collisions à micro-échelle dans l’espace, comme les impacts de débris sur les satellites. « C’est un des aspects les plus enthousiasmants de ce projet », souligne le professeur Shuo Yin. « Les possibilités sont immenses pour de nombreux domaines scientifiques. »
Pour le Pr. Rocco Lupoi, également impliqué dans le projet MadeCold, cette avancée marque un tournant : « Nous pouvons désormais étudier tout impact de particule, quelle qu’en soit la forme réelle. LAPAO fournit des informations précieuses sur la vitesse d’adhésion et le lien entre matériau et morphologie. »
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Illustration réalisée avec Grok qui a interprété ce prompt « LAPAO utilise un laser pour propulser des particules de 10 à 60 microns à une vitesse pouvant atteindre 1 km/seconde »