Dans une avancée significative pour l'énergie de fusion, des scientifiques russes ont développé une technologie révolutionnaire pour produire des matériaux essentiels aux réacteurs thermonucléaires. En utilisant l'impression 3D, des chercheurs de l'Université nationale des sciences et technologies NITU MISiS et de l'Institut d'appareillage électrophysique DV Efremov ont conçu un composite de cuivre et de tungstène, répondant à l'un des défis les plus pressants dans le développement des centrales de fusion.
Le 30 janvier 2025, l'équipe a dévoilé sa méthodologie hybride, combinant la fabrication additive avec des techniques traditionnelles pour créer un composite bimétallique. Cette innovation promet d'améliorer la durabilité et les performances des composants soumis à des conditions extrêmes, y compris des températures élevées et une exposition à des isotopes d'hydrogène.
Stanislav Chernysheikhin, responsable du laboratoire de catalyse et de traitement des hydrocarbures à NITU MISiS, a souligné les implications pratiques de cette recherche. Il a noté que la fusion laser sélective, une méthode populaire dans la production additive de métaux, permet la synthèse de pièces complexes avec une grande précision. Le défi de la transformation du tungstène, connu pour son point de fusion élevé et sa fragilité, a été abordé grâce à cette nouvelle approche.
Le composite résultant présente une densité relative de 96,7 %, améliorant considérablement ses propriétés mécaniques. Chernysheikhin a expliqué que la méthode permet la création de pièces avec des structures géométriques adaptées, améliorant leur adaptabilité pour des applications spécifiques. Les projets futurs incluent la production de maquettes de composants exposés au plasma pour subir des tests rigoureux simulant les conditions opérationnelles dans les centrales thermonucléaires.
Yuri Gasparyan, responsable par intérim du Département de physique des plasmas à l'Université nucléaire de recherche nationale MEPhI, a souligné le besoin critique de matériaux de revêtement fiables dans les réacteurs de fusion. Le nouveau matériau composite développé par l'équipe de NITU MISiS pourrait potentiellement combiner les avantages du tungstène et du cuivre, abordant les problèmes liés à l'intégrité des matériaux dans des conditions extrêmes.
Bien que cette technologie marque un pas en avant significatif, les experts mettent en garde que les applications pratiques dans l'énergie de fusion pourraient encore prendre des décennies. Alexei Belogoryev, responsable du département analytique d'expertise pour le complexe fuel et énergie à l'Institut de stratégie énergétique, a noté que la viabilité économique de l'énergie de fusion reste incertaine et nécessite davantage de développement.
Les implications de cette recherche vont au-delà de la production d'énergie, car les avancées dans la technologie de fusion pourraient jouer un rôle crucial dans l'exploration spatiale future, en faisant un domaine d'intérêt mondial.