(A) Verre composite (sans stratégie d'indexation à gauche et avec indexation à droite), (B) Microstructure du verre composite, (C) Vue de la couche nacrée en coquille d'ormeau rouge, et (D) la microstructure de Nacre. Crédit :Université McGill
Des scientifiques de l'Université McGill développent un verre plus solide et plus résistant, inspiré par la couche interne des coquilles de mollusque. Au lieu de se briser à l'impact, le nouveau matériau a la résilience du plastique et pourrait être utilisé pour améliorer les écrans de téléphone portable à l'avenir, entre autres applications.
Alors que des techniques telles que la trempe et le laminage peuvent aider à renforcer le verre, ils sont coûteux et ne fonctionnent plus une fois la surface endommagée. "Jusqu'à présent, il y avait des compromis entre une résistance élevée, dureté, et transparence. Notre nouveau matériau n'est pas seulement trois fois plus résistant que le verre normal, mais aussi plus de cinq fois plus résistant aux fractures, " dit Allen Ehrlicher, professeur agrégé au Département de bio-ingénierie de l'Université McGill.
La nature comme maître du design
S'inspirant de la nature, le scientifique a créé un nouveau matériau composite de verre et d'acrylique qui imite la nacre ou la nacre. "La nature est un maître du design. Étudier la structure des matériaux biologiques et comprendre leur fonctionnement offre une source d'inspiration, et parfois des plans, pour les nouveaux matériaux, " dit Ehrlicher.
"Étonnamment, la nacre a la rigidité d'un matériau rigide et la durabilité d'un matériau souple, en lui donnant le meilleur des deux mondes, " explique-t-il. " Il est fait de morceaux rigides de matière ressemblant à de la craie qui sont recouverts de protéines molles très élastiques. Cette structure produit une résistance exceptionnelle, ce qui le rend 3000 fois plus résistant que les matériaux qui le composent."
Les scientifiques ont pris l'architecture de la nacre et l'ont reproduite avec des couches de paillettes de verre et d'acrylique, produisant un matériau exceptionnellement solide mais opaque qui peut être produit facilement et à peu de frais. Ils sont ensuite allés plus loin pour rendre le composite optiquement transparent. "En ajustant l'indice de réfraction de l'acrylique, nous l'avons fait se fondre parfaitement avec le verre pour faire un composite vraiment transparent, " dit l'auteur principal Ali Amini, un chercheur postdoctoral à McGill. Comme prochaines étapes, ils prévoient de l'améliorer en incorporant une technologie intelligente permettant au verre de changer ses propriétés, comme la couleur, mécanique, et la conductivité.
(A) Microstructure du verre composite et (B) Microstructure de la Nacre. Crédit :Université McGill
Invention perdue du verre souple
Le verre souple est censé être une invention perdue de l'époque du règne de l'empereur romain Tibère César. Selon les récits historiques populaires des auteurs romains Gaius Plinius Secundus et Petronius, l'inventeur a apporté un bol à boire fait de ce matériau devant l'empereur. Quand le bol a été mis à l'épreuve pour le casser, il n'a fait que bosseler au lieu de se briser.
Après que l'inventeur a juré qu'il était la seule personne qui savait comment produire le matériau, Tibère fit exécuter l'homme, craignant que le verre ne dévalorise l'or et l'argent parce qu'il pourrait être plus précieux.
"Quand je pense à l'histoire de Tibère, Je suis heureux que notre innovation matérielle mène à la publication plutôt qu'à l'exécution, " dit Ehrlicher.
