Les nanoparticules présentent une résistance mécanique mille fois supérieure grâce à leur pureté et à l'absence de défauts, leur permettant de supporter des pressions extrêmes.
Les nanoparticules présentent une résistance extrême
Des expériences et des simulations ont montré que certains matériaux peuvent devenir jusqu'à mille fois plus résistants lorsqu'ils sont réduits à quelques dizaines de nanomètres. Cette forte augmentation s'explique par la pureté et la structure des nanoparticules, comparées aux matériaux de plus grande taille.L'absence de défauts renforce la résistance
Les nanoparticules ne présentent pas les joints de grains et les défauts fréquents dans les matériaux plus grands, comme l'aluminium. Dans les matériaux macroscopiques, ces défauts limitent leur résistance, les rendant capables de supporter seulement une vingtaine de mégapascals de pression.Les matériaux à l'échelle nanométrique résistent à de fortes pressions
À l'échelle nanométrique, les nanoparticules d'aluminium peuvent supporter des pressions de 15 à 25 gigapascals, nettement supérieures à ce que peut encaisser l'aluminium macroscopique. Cela s'explique par le fait que l'absence de défauts et de joints de grains leur permet de mieux résister à la déformation.La résistance macroscopique dépend des imperfections
Les propriétés mécaniques des matériaux de plus grande taille sont influencées par leur structure granulaire et la présence d'imperfections. Ces facteurs sont largement absents dans les nanoparticules, ce qui leur permet de conserver leur forme sous des contraintes beaucoup plus élevées.Déformer les nanoparticules demande de l'énergie
Pour déformer plastiquement une nanoparticule, il faut accumuler en son sein une quantité importante d'énergie élastique afin de créer des défauts étendus, comme des dislocations. Ce processus est bien plus exigeant que dans les matériaux de plus grande taille.
