Les plus petits tremblements de terre jamais détectés dans des métaux à l’échelle du micron

Quand on étudie la déformation des métaux à l’échelle du micromètre, le comportement régulier et continu habituellement observé macroscopiquement laisse place à un comportement saccadé en raison de la localisation d’évènements dits plastiques. Cela s’explique par la redistribution intermittente et complexe des dislocations, défauts linéiques responsables de la déformation irréversible des matériaux cristallins, induite par un chargement mécanique. Ces défauts sont la cause de la formation de « marches d’escalier » en surface.

Pour étudier plus en détail ce phénomène, des groupes de recherche de l’Université Eötvös Loránd de Budapest, de l’Université Charles de Prague et de Mines Saint-Étienne (Laboratoire Georges Friedel UMR5307 CNRS) ont développé une plateforme d’essais micromécaniques ultra-sensible permettant la détection de faibles ondes élastiques émises pendant la déformation de piliers microniques. Des expériences de compression effectuées sur de tels micropiliers monocristallins de zinc dans un microscope électronique à balayage ont confirmé la corrélation entre ces soi-disant signaux acoustiques et l’évolution saccadée de la déformation sous forme de « rafales ». Cette expérience nous aura permis d’entendre, pour la première fois, le « bruit des dislocations ».