Le Nitinol : métal à mémoire de forme



Les métaux à mémoire de forme font parler d’eux depuis déjà un certain temps. Ressemblant à un tour de magie, ces métaux peuvent être tortillé et plié à volonté, ils reprendront leurs formes initiales une fois chauffé à une certaine température.


Le plus connu de ces métaux est le Nitinol, dont le nom provient de sa composition « Ni-Ti » pour « nickel-titane » et « nol » pour Naval Ordnance Laboratory, le labo qui l’a mis au point).


Les proportions de cette composition sont variables et c’est justement cela qui détermine la température au-delà de laquelle l’effet « mémoire de forme » intervient. Un fil de Nitinol peut reprendre sa forme dès 40 degrés et un autre à 80 degrés, par exemple.


L'utilisation du nitinol est déjà courante. En médecine, il sert notamment à créer des stents, capables de maintenir l'ouverture d'une artère sans risquer une déformation définitive.


Mais d’où vient cette mémoire de forme ?


La mémoire de forme du Nitinol est possible grâce à la structure et l’orientation des liaisons atomiques. La matière est formée d’atomes liés entre eux par des liaisons faites d’électrons et ces liaisons peuvent être déformées.


Pour un métal ordinaire, quand on le pli, il garde sa nouvelle forme mais ne reviendra jamais à l’ancienne. La raison est que les liaisons atomiques sont modifiées : les liaisons se brisent et de nouvelles se recréent. Les nouvelles maintiennent alors le métal d’une façon stable et solide dans sa nouvelle forme.


Pour d’autres matériaux tels que le verre ou la roche, les liaisons atomiques ne peuvent pas se réorganiser comme dans les métaux : si on tire trop sur le matériau, les liaisons se brisent et le matériau casse.


Dans le cas du Nitinol, les liaisons sont elles-mêmes modifiées, mais chaque atome reste toujours lié aux mêmes autres atomes. Il n’y a donc pas de modification de la structure des liaisons et l’information « quel atome est lié avec quel autre » n’est pas perdue.


L’avantage du Nitinol, par rapport à d’autres matériaux élastiques comme la gomme ou le caoutchouc, c’est qu’il reste un métal : il est donc plus solide, conducteur de courant et d’électricité. De plus, il est produit à partir de métaux très communs (nickel et titane).


Outre l'effet amusant de ce matériau, il pourrait énormément servir dans des secteurs tels que la médecine ou l'ingénierie.