Les ingénieurs ont toujours aimé utiliser des pièces en céramique. Ils sont durables, faciles à utiliser et les plus faciles à manipuler. Idéal pour la fabrication de pièces d'aéronefs ou de fusées. Ainsi, par exemple, les carreaux de protection thermique de la navette sont toujours en céramique.
Cette découverte pourrait ouvrir la voie à une toute nouvelle catégorie de moteurs d'avion en céramique. Peut-être même à un avion hypersonique qui peut voler de New York à Tokyo en quelques heures.
"Si vous allez très vite, environ 10 fois plus vite que la vitesse du son dans l'atmosphère, tout véhicule va chauffer énormément à cause des frictions de l'air", a déclaré Tobias Schadler, chercheur principal chez HRL Laboratories à Malibu, en Californie. "Les gens veulent construire des véhicules résistant à l'air, et pour cela, ils ont besoin d'un nouveau type de céramique pour créer toute l'enveloppe du véhicule."
Schadler et ses collègues de HRL ont inventé une formule de résine innovante qui peut être utilisée pour l’impression 3D d’objets de presque toutes les formes et de toutes les tailles. La résine imprimée peut être utilisée comme base du composant à haute résistance. Le matériau résultant peut résister à des températures extrêmement élevées supérieures à 1700 degrés Celsius (3092 Fahrenheit), ce qui est 10 fois plus élevé que la possibilité de matériaux similaires.
À cet égard, il est beaucoup plus difficile de travailler avec de la céramique qu'avec du plastique ou du métal, car elle ne peut pas être traitée aussi facilement. Ce fait a noté Schadler, qui est l'auteur de cette nouvelle étude.
Mais l'équipe du scientifique a été capable de comprendre comment tromper la céramique et la faire fonctionner pour elle-même.
"Nous avons une résine céramique préfabriquée qui peut être imprimée en tant que polymère. Il existe un certain retrait de matériau, mais très uniforme, vous pouvez donc le prédire."
L'image globale est la suivante: cette méthode peut aider les concepteurs et les concepteurs de fusées et de satellites qui créent en outre de nombreuses petites pièces spéciales capables de résister à la chaleur. Cela se produit lorsque vous conduisez à grande vitesse.
L'alumine en céramique est utilisée dans un nouveau moteur à ions. Son électricité est utilisée pour chauffer le gaz et générer des ions. "La céramique est vraiment bonne si votre objectif est de réduire l'usure du châssis de la machine", a déclaré Schadler.
La succursale du Pentagone finance divers projets visant à découvrir de nouveaux moyens de créer des matériaux plus légers, plus résistants et plus résistants à la chaleur pour les applications aérospatiales et militaires.
"La méthode décrite dans ces documents nous rapproche des propriétés matérielles requises qui ne sont généralement pas réunies. Par exemple, la force et la faible densité ou une faible masse et une grande taille de détail", a déclaré Stephanie Tompkins, directrice des sciences de la défense dans la recherche avancée en défense .
Si vous découvrez comment fabriquer des pièces personnalisées imprimées en 3D à partir de céramique, vous réaliserez alors une percée scientifique géante qui contribuera à créer de nouvelles centrales à gaz, des moteurs à gaz, etc.