Matériaux - Simuler le comportement d'un milliard d'atomes

Le superordinateur conçu par IBM et le Lawrence Livermore National Laboratory prédit la réponse de matériaux à la déformation au niveau atomique


Des chercheurs d'IBM et Lawrence Livermore National Laboratory ont conçu le superordinateur ACSI (Accelerated strategic computing initiative) qui leur permet de créer et de simuler la déformation de cubes constitués de plus un milliard d'atomes !


Il devient ainsi possible de visualiser des fissures se propageant à vitesse supersonique, ce qui a longtemps été considéré comme improbable. Cet outil permet aussi de comprendre jusqu'à quand une déformation peut renforcer un matériau et de visualiser la limite à partir de laquelle elle le fragilise.

Concevoir des matériaux sur mesure

L'intérêt de cette simulation est bien sûr de prédire la résistance à l'usage de nouveaux matériaux, aussi bien dans des petites pièces (du type microprocesseur) que dans de très grandes constructions (comme les bâtiments ou les avions).

Mais surtout, un tel superordinateur permet d'envisager de développer des matériaux aux propriétés mécaniques (résistance, dureté, ténacité...) sur mesure. Autre intérêt, la complexité désormais atteinte permet de simuler les matériaux les plus variés : des élastomères aux aciers forgés en passant par les composites, où il s'agit de tenir compte à la fois du comportement à la déformation de la matrice et des fibres de renforcement.

Le niveau de précision de simulation auquel sont parvenus ces scientifiques est tel qu'il leur a valu une publication dans les prestigieux PNAS (Proceedings of the national academy of sciences).
Michel Le Toullec

Lire le communiqué (en anglais), avec images et vidéos.

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