Un métal peut sembler intact alors qu'un lent processus de démixtion est déjà en cours à l'intérieur. Dans les alliages fer-chrome, à une certaine température, les atomes de chrome commencent à se rassembler en îlots, laissant autour d'eux des zones appauvries en chrome. C'est ce qu'on appelle la décomposition spinodale, et elle rend le matériau fragile, tandis que la corrosion le ronge plus rapidement.
Le problème, c'est qu'il est difficile de détecter le début d'une telle démixtion par les méthodes habituelles. Il faut un moyen de voir à l'intérieur du métal sans le casser. Des physiciens ont proposé d'utiliser le son — plus précisément, de brèves impulsions laser qui font vibrer la surface de l'alliage à très haute fréquence. En mesurant la rapidité avec laquelle ces vibrations s'atténuent, on peut calculer l'élasticité du matériau.
Il s'avère qu'après la décomposition spinodale, un alliage de fer avec 36% de chrome devient nettement plus rigide qu'avant la démixtion. C'est inattendu : d'habitude, on associe la dégradation à un ramollissement. Mais ici, un effet subtil entre en jeu : l'élasticité dépend du taux de chrome de manière non linéaire, et pour une certaine composition, la démixtion donne une rigidité globale supérieure à celle d'une solution homogène.
Un test au calorimètre a confirmé que c'est bien dans cet alliage que la chaleur dégagée lors du chauffage est caractéristique de la décomposition spinodale. Et une simulation informatique à l'échelle atomique a montré que la rigidité doit effectivement augmenter après la démixtion. Cette méthode pourrait devenir un outil simple pour inspecter des pièces travaillant à haute température, par exemple dans le secteur de l'énergie.
La décomposition spinodale a été décrite pour la première fois dans les années 1950, mais on l'a longtemps considérée comme une curiosité. Aujourd'hui, on la trouve même dans les verres et les polymères.
Dans le roman « Seul sur Mars » d'Andy Weir, le héros répare son matériel en comptant sur la solidité du métal. Si un alliage commençait à se décomposer à l'intérieur, un simple examen visuel ne le montrerait pas — il faudrait justement un test laser de ce genre.