Cependant, en 2007, des chercheurs ont découvert que des verres stables pouvaient également être produits en condensant le matériau de la phase vapeur, en utilisant un processus appelé dépôt physique en phase vapeur. Le dépôt en phase vapeur permet aux molécules qui viennent d'arriver à la surface de mieux se tasser, produisant des verres mieux vieillis.

Aujourd'hui, une équipe de chercheurs dirigée par Zahra Fakhraai de la School of Arts &Sciences de l'Université de Pennsylvanie, en collaboration avec des scientifiques du Brookhaven National Laboratory, a découvert une méthode pour accélérer davantage ce processus de vieillissement, redéfinissant les principes fondamentaux qui ont guidé le formation de verre stable. Leurs découvertes sont publiées dans la revue Nature Materials .

"Ce que nous avons découvert, assez paradoxalement, c'est qu'en utilisant un substrat souple et plus flexible au cours de notre processus de dépôt en phase vapeur, nous pouvons fabriquer des verres plus rigides et plus denses que ceux fabriqués auparavant", explique Fakhraai. "Ces découvertes offrent une nouvelle façon de concevoir avec précision des films de verre et ouvrent la voie à la fabrication de matériaux durables beaucoup plus rapidement."

La découverte est survenue par hasard lorsque Peng Luo, chercheur postdoctoral au sein du groupe Fakhraai, a été encouragé à expérimenter des substrats souples pour le dépôt de verre, principalement par curiosité, "pour voir si des substrats plus souples endommageraient le matériau", dit-il. "Mais ce que nous avons vu, c'est du verre qui présentait des propriétés comme s'il avait vieilli pendant plusieurs millions d'années, dépassant de loin ce que l'on peut voir avec les méthodes utilisant des substrats rigides traditionnels."

Luo explique que des études antérieures utilisaient la vitesse de dépôt et la température du substrat pour contrôler l'assemblage des molécules de surface après leur atterrissage sur le substrat, et qu'à des températures appropriées, plus la vitesse de dépôt est lente, plus les molécules atterries auront de temps pour s'adapter. vers une structure plus stable avant qu'elles ne soient enfouies et "gelées" par les molécules entrantes.

"Il s'agit essentiellement d'un 'auto-assemblage' des molécules de surface, déterminé par leur propre mobilité à une certaine température, et nous n'avons pas vraiment de contrôle sur la lenteur avec laquelle nous pouvons nous déposer", dit-il. "Notre découverte selon laquelle un substrat mou peut rendre le film de verre déposé plus dense indique que l'élasticité du substrat peut affecter le processus d'assemblage des molécules de surface et, par conséquent, cela peut être utilisé comme une nouvelle dimension pour contrôler la structure et les propriétés des films de verre dans une gamme beaucoup plus large qui n'était pas accessible auparavant."

En déployant des substrats souples tels que le polydiméthylsiloxane, l'équipe a montré qu'il est possible d'accélérer considérablement la formation de verre stable, en fabriquant un matériau avec une densité 2 à 2,5 % supérieure à celle des verres trempés liquides conventionnels et jusqu'à 1 % plus grande que tout autre. verre stable signalé.

Luo ajoute qu'une autre découverte remarquable est que la molécule qu'ils ont déposée n'a qu'un nanomètre de longueur; cependant, pendant le dépôt, les processus d'équilibre de surface peuvent être affectés par le substrat mou sur une distance considérable, mesurée à environ 200 nanomètres. Cette distance est remarquable car elle dépasse de loin ce à quoi on pourrait s'attendre sur la base des théories actuelles du verre, ce qui représente un défi pour la compréhension actuelle.

"Cet effet peut être comparé à une partie de téléphone dans un auditorium rempli de 200 personnes, mais d'une manière ou d'une autre, assez mystérieusement, le message est parfaitement transmis sans interruption", explique Fakhraai. "L'influence du substrat mou sur une si grande distance suggère une forme de communication ou d'interaction à longue distance sur la surface, qui n'est pas entièrement comprise et que nous souhaitons explorer dans de futures recherches."