Les métaux à haute température sont des matériaux centraux pour les moteurs d’avions, les turbines à gaz et autres équipements ; leurs performances thermiques affectent directement l’efficacité des équipements. Cependant, bien que les métaux réfractaires traditionnels comme le tungstène, le molybdène et le chrome aient des points de fusion supérieurs à 2 000 °C, ils présentent une fragilité à température ambiante et une susceptibilité à l’oxydation, limitant leur application à des environnements sous vide. Les superalliages à base de nickel largement utilisés, bien qu’ils combinent ductilité et résistance à l’oxydation, ont une température maximale d’utilisation sûre de seulement 1 100 °C, incapable de répondre aux besoins d’amélioration supplémentaire de l’efficacité des turbines et autres équipements.

L’équipe du professeur Martin Heilmaier de l’Institut de technologie de Karlsruhe a attaqué ce goulot d’étranglement technologique. Avec le soutien de la Fondation allemande pour la recherche, l’équipe a développé un « superalliage » composé de chrome, de molybdène et de silicium. Ce matériau non seulement possède une bonne ductilité à température ambiante et un point de fusion proche de 2 000 °C, mais montre également une caractéristique d’oxydation lente révolutionnaire — dans la plage de 600 à 700 °C où les alliages traditionnels échouent facilement, sa vitesse d’oxydation est significativement réduite.

Ce résultat a un impact direct sur l’amélioration de l’efficacité dans le domaine de l’énergie. Selon les calculs, pour chaque augmentation de 100 °C de la température de fonctionnement des turbines, la consommation de carburant peut être réduite d’environ 5 %. Cela est d’une grande importance pour les transports aériens longue distance dépendant des moteurs à combustible et la production d’électricité par turbines à gaz fixes, permettant à la fois de réduire les coûts d’exploitation de l’industrie aéronautique et de diminuer les émissions de dioxyde de carbone dans la production d’électricité.