Des solides amorphes sont formés lorsque les atomes ou molécules des constituants sont disposés de manière aléatoire et désordonnée sans aucune commande à longue portée. Cela contraste avec les solides cristallins, qui ont un arrangement répétant hautement ordonné des atomes ou des molécules.

Voici quelques façons courantes de former des solides amorphes:

1. Refroidissement rapide:

* Lorsqu'un liquide est refroidi rapidement, les molécules n'ont pas assez de temps pour s'organiser dans une structure cristalline régulière. Il en résulte un solide désordonné. Les exemples incluent:

* verre: La silice en fusion est rapidement refroidie, piégeant les molécules dans un arrangement désordonné.

* polymères amorphes: Les polymères sont refroidis rapidement pour empêcher la formation de régions cristallines.

2. Dépôt:

* Films minces: Les techniques de dépôt de vapeur, comme la pulvérisation ou l'évaporation, peuvent déposer des atomes ou des molécules sur un substrat. Si le taux de dépôt est élevé, les atomes ont un temps limité pour s'organiser, conduisant à une structure amorphe.

* Lunettes: Certains verres sont formés par le dépôt de couches de silice très minces.

3. Irradiation:

* Amorphisation: Bombardant un solide cristallin avec un rayonnement à haute énergie (par exemple, des neutrons ou des ions) peut perturber la structure ordonnée, créant une phase amorphe.

4. Traitement mécanique:

* Matériaux nanocristallins: Une déformation mécanique sévère, comme le broyage à billes, peut décomposer la structure cristalline d'un matériau, conduisant à un état nanocristallin ou amorphe hautement désordonné.

5. Processus biologiques:

* protéines: Certaines protéines sont naturellement amorphes en raison de leurs structures pliées complexes.

* biopolymères: De nombreux biopolymères comme les polysaccharides peuvent être amorphes, en particulier dans leur état hydraté.

Propriétés clés des solides amorphes:

* Manque de commande à longue portée

* Aucun point de fusion défini, ils se ramollissent progressivement

* Peut être isotrope (les propriétés sont les mêmes dans toutes les directions)

* Présentent souvent une "température de transition du verre"

Exemples de solides amorphes:

* Verre

* Caoutchouc

* Plastiques

* Certains métaux (par exemple, les alliages amorphes)

* Polymères

* De nombreuses biomolécules (par exemple, protéines)

Remarque: Il est important de se rappeler que "amorphe" n'est pas un état absolu. Certains matériaux peuvent exister sous des formes cristallines et amorphes, selon les conditions de leur formation.