Plus léger. Plus fort. Plus durable. Ce sont les trois choses que tout ingénieur moto souhaite, mais les obtenir toutes dans le même matériau a toujours été plus facile à dire qu'à faire. Les obtenir tous à un prix qui satisfasse les compteurs de haricots dans les comptes est une tâche encore plus grande.
Cela dit, une équipe de chercheurs vient peut-être de faire un grand pas en avant pour changer cela – du moins en ce qui concerne les trois premiers points.
Les scientifiques ont développé un nouveau procédé de fabrication qui permet aux molécules des métaux de s'organiser en une structure interne presque parfaite, créant ainsi un matériau censé être deux fois plus résistant que l'acier et environ trois fois plus résistant que les alliages d'aluminium conventionnels. Mieux encore, il conserve également un certain degré de flexibilité au lieu de devenir cassant, ce qui a longtemps été une pierre d'achoppement avec les matériaux à ultra haute résistance.
Même si les travaux se limitent encore au laboratoire, ils soulèvent une question évidente pour l’industrie de la moto. Cela pourrait-il éventuellement remplacer une partie de l'acier et de l'aluminium utilisés dans les vélos d'aujourd'hui ?
Le potentiel est certainement là.
Un métal plus léger et plus résistant pourrait permettre aux fabricants de construire des vélos moins lourds sans sacrifier la rigidité ou la durabilité. Les bras oscillants, les faux-châssis, les roues et même les composants du moteur pourraient tous devenir plus légers, contribuant ainsi à améliorer la maniabilité, l'accélération et l'économie de carburant. Pour les motos électriques, chaque kilo économisé signifie également plus d’autonomie ou plus de place pour une batterie plus grosse.
La avancée réside dans la manière dont le métal est formé. Les chercheurs de l’Université Monash en Australie ont trouvé un moyen d’amener les atomes à s’organiser en une structure beaucoup plus uniforme, réduisant ainsi considérablement ces défauts. Plutôt que de s'appuyer sur l'approche traditionnelle consistant à faire fondre complètement les métaux à des températures extrêmement élevées, l'équipe Monash a utilisé un processus de fabrication beaucoup plus doux. Un mélange soigneusement équilibré de titane, hafnium, tantale, niobium et zirconium a été chauffé plus lentement et à une température plus basse que celle qui serait normalement utilisée pour la production d'alliages. Ce cycle thermique plus lent a donné aux atomes le temps de se déplacer et de s’organiser naturellement, plutôt que d’être figés comme ils le seraient lors d’une coulée conventionnelle.
Le résultat est ce que les chercheurs décrivent comme une nouvelle forme « d’architecture atomique ». Au lieu d’une structure interne aléatoire contenant des défauts microscopiques et des points faibles, l’alliage développe trois phases nanométriques interconnectées qui s’emboîtent continuellement dans tout le matériau. Cette structure hautement ordonnée est en grande partie exempte des défauts qui limitent normalement la résistance d'un alliage, lui permettant d'atteindre une limite d'élasticité en compression de plus de deux gigapascals tout en conservant une ductilité utile. En termes simples, la percée ne réside pas seulement dans la recette des métaux utilisés, mais aussi dans le fait que le processus de fabrication permet aux atomes de s'auto-organiser en une structure interne beaucoup plus solide que ce qui était auparavant possible dans un morceau de métal massif.
C'est le genre de développement qui pourrait à terme avoir un impact bien au-delà des motos, les industries de l'aérospatiale, de l'automobile et de la défense étant toutes à la recherche de matériaux plus légers et plus résistants.
Il y a cependant un problème. Les avancées en laboratoire ne signifient pas automatiquement que les pièces de production sont garanties. Les constructeurs de motos ont besoin de matériaux pouvant être produits en grandes quantités, usinés facilement et, peut-être plus important encore, vendus à un prix raisonnable. C’est souvent sur ce dernier point que des découvertes prometteuses comme celle-ci échouent.
Même ainsi, si ce processus peut être étendu sans faire exploser les coûts, il pourrait devenir l’une des avancées les plus significatives dans la construction de motos depuis que les cadres en aluminium sont devenus courants. Pour les pilotes, cela pourrait éventuellement signifier des vélos plus légers à lancer dans un virage, plus résistants au quotidien et plus efficaces, sans les compromis avec lesquels les ingénieurs vivent depuis des décennies.
