Des chercheurs, menés par Alessio Zaccone, ont résolu un problème fondamental en mécanique des matériaux à l’échelle atomique, permettant de simuler leur déformation mécanique sur des échelles de temps réalistes. Ce défi persistait en raison des limites des méthodes actuelles de dynamique moléculaire (MD), qui sont incapables de représenter des processus dynamiques aux basses fréquences expérimentales.
Leur approche repose sur les déplacements non affins des atomes, des trajectoires perturbées nécessaires pour atteindre l’équilibre mécanique à chaque étape de déformation. En intégrant des modes vibratoires normaux dans leurs calculs, ils ont obtenu une modélisation des matériaux à des fréquences autour du Hertz, soit 10 ordres de grandeur plus basses que les simulations traditionnelles.
Cette méthode a été validée sur un polymère époxy réticulé, reproduisant ses propriétés viscoélastiques avec une précision remarquable et sans ajustement de paramètres. Ces résultats ouvrent la voie à des prédictions atomiques précises et au développement de matériaux innovants aux performances accrues.
https://phys.org/news/2024-12-scientists-hardest-problems-atomic-scale.html