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Un verre micro-fissuré beaucoup plus résistant

C'est une fois de plus dans la nature que des scientifiques sont allés chercher leur source d'inspiration pour rendre le verre plus résistant. En effet, les chercheurs d'une université canadienne ont réussi cette gageure en « affaiblissant » le verre par des microfissures, judicieusement réparties à sa surface, pour mieux lui permettre d'encaisser les chocs en se déformant.

François Barthelat, chercheur au département d'ingénierie mécanique de l'université McGill à Montréal rappelle : « Les dents, les os et les coquilles des mollusques sont faits de minéraux aussi fragiles que de la craie, mais ils sont bien connus pour leur haute résistance à la fracture, qui est plus grande que nos meilleurs verres et céramiques industrielles ». Ainsi, la nacre par exemple est 3000 fois plus résiliente que le minéral dont elle est faite.

Cette faculté de résistance est liée à la façon dont les « briques » qui constituent ces matériaux naturels sont agencées les unes par rapport aux autres. Leur structure interne est en effet parcourue « d'interfaces faibles », autrement dit des lignes de fracture à l'échelle microscopique, cette structure permet aux matériaux en question d'absorber davantage d'énergie en se déformant sous la pression.

Pour imiter ces structures, il a suffi aux ingénieurs d'un laser pour graver des fissures microscopiques (un millième de millimètre) dans des lames de verre, puis de les combler avec un polymère, pour obtenir un verre « 200 fois plus résilient » que l'original. « Notre verre gravé peut s'allonger de presque 5% avant de casser alors qu'un verre ordinaire casse dès que la déformation dépasse 0,1%», souligne M. Barthelat. Des performances qui seraient selon lui très utiles pour des fenêtres pare-balles, des hublots, des verres de lunettes ou même des écrans tactiles pour téléphone.

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