Les temps de mesure dans l'analyse des matériaux peuvent être réduits - sans perte de précision
Cela permet d'économiser de l'énergie et ouvre de nouvelles perspectives pour les applications industrielles
Comment analyser efficacement la structure interne d'un matériau et réduire de moitié le temps de mesure ? Des chercheurs de l'université de Kassel ont trouvé un moyen de réduire le temps de mesure des processus d'analyse des matériaux au minimum nécessaire, tout en conservant la haute qualité des résultats. Dans le cas de la diffraction des rayons X par dispersion d'énergie (ED-XRD), une méthode d'étude des structures des matériaux cristallins, ils sont parvenus à réduire le temps de mesure de 62 %. Cela permet d'économiser de l'énergie et ouvre de nouvelles perspectives pour les applications industrielles.
Avec le nombre croissant de nouveaux alliages fiables et respectueux de l'environnement, le besoin d'analyses précises augmente également. Par conséquent, les stations de mesure existantes atteignent de plus en plus souvent leurs limites de capacité. Les économies potentielles identifiées dans une étude récemment publiée permettent d'augmenter durablement le débit d'échantillons, sans ressources supplémentaires. "Il s'agit d'une valeur ajoutée évidente, en particulier dans le domaine du développement des matériaux industriels", explique le Dr Alexander Liehr de l'Institut d'ingénierie des matériaux (IfW), qui a dirigé le projet de recherche au département des matériaux métalliques sous la direction du professeur Niendorf. "Des analyses plus rapides raccourcissent les cycles d'innovation. C'est un avantage décisif pour des secteurs tels que l'automobile et l'aviation, où les matériaux légers à haute performance continuent de gagner en importance."
La méthode développée ne se limite pas à la diffraction des rayons X, mais peut également être transférée à d'autres méthodes d'analyse des matériaux avec des structures de données correspondantes, par exemple dans le cadre du contrôle de la qualité, du développement d'alliages ou de la surveillance des processus. "Elle peut également être appliquée à des installations de recherche à grande échelle, ce qui est particulièrement avantageux pour l'utilisation efficace d'installations de recherche à grande échelle limitées", précise M. Liehr.
L'objectif du projet était de réduire le temps de mesure en utilisant des stratégies de sélection intelligentes pour les intervalles d'énergie et d'obtenir en même temps des informations fiables sur la microstructure du matériau. Afin de réduire considérablement le temps de mesure, l'équipe de recherche interdisciplinaire a testé différentes méthodes pour n'enregistrer et n'évaluer que les zones de données réellement décisives. La combinaison de l'expertise de l'ingénierie des matériaux et de l'informatique, à savoir le département Intelligent Embedded Systems (IES, dirigé par le professeur Bernhard Sick), qui s'occupe des applications techniques de l'intelligence artificielle, a été cruciale pour la réussite du projet.
Les stratégies développées utilisent la connaissance préalable des matériaux étudiés pour contrôler la sélection - et ont donné des résultats convaincants : Le temps de mesure a pu être réduit jusqu'à62 pour cent sans sacrifier la précision obtenue. Compte tenu des exigences croissantes en matière d'efficacité et de qualité des données dans l'analyse des matériaux, ces stratégies constituent une base prometteuse : "Elles permettent l'analyse automatisée et économe en ressources de séries de matériaux même importantes - une étape importante vers des essais de matériaux intelligents", explique M. Liehr.
L'étude a été publiée dans la revue Scientific Reports (Nature Publishing Group). Sur la base de ces résultats, il est prévu de poursuivre cette collaboration fructueuse, de développer méthodiquement l'expérimentation intelligente et de l'étendre à d'autres domaines d'application.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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