Le mystère entoure le phénomène connu sous le nom de « relaxation structurelle » du verre. Contrairement aux matériaux cristallins tels que les métaux, la structure atomique désordonnée du verre lui confère des propriétés uniques, notamment sa capacité à absorber et à dissiper l’énergie sonore. Cette propriété trouve des applications dans divers domaines, des casques antibruit à l'acoustique architecturale.
Malgré des recherches approfondies au fil des années, le mécanisme précis à l’origine de la relaxation structurelle et la manière dont il affecte l’amortissement du bruit restent insaisissables. Cependant, une équipe de physiciens de l’Université de Californie à Santa Barbara a fouillé les annales de la littérature scientifique et a mis au jour une théorie initialement proposée en 1972 par les physiciens russes L. A. Pastukhov et A. I. Slutsker.
Pastukhov et Slutsker avaient suggéré que la clé pour comprendre la relaxation structurelle réside dans le mouvement de minuscules amas atomiques à l'intérieur du verre. Lorsque les ondes sonores traversent le verre, ces amas vibrent, transférant de l'énergie à d'autres amas et finalement la dissipant sous forme de chaleur.
L’équipe de l’UCSB a décidé de revisiter cette théorie, largement négligée au profit d’explications plus complexes, et a mené une série d’expériences utilisant des techniques de diffusion de neutrons. Leurs résultats, publiés dans la revue Physical Review Letters, ont confirmé que la théorie de Pastukhov-Slutsker décrit avec précision le processus de relaxation structurelle dans le verre.
L'auteur principal et physicien Matthew Eskildsen a expliqué :« Nos expériences ont révélé le mouvement collectif de ces amas atomiques en trois dimensions, fournissant une preuve directe de la théorie. Cette découverte ravive l'intérêt pour ce concept vieux de plusieurs décennies et ouvre de nouvelles voies pour explorer les propriétés du verre. et d'autres matériaux désordonnés.
Non seulement la théorie redécouverte améliore notre compréhension de l’amortissement du verre, mais elle offre également un cadre pour des recherches plus approfondies sur les propriétés mécaniques et thermiques des matériaux amorphes. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux matériaux dotés de propriétés d’amortissement adaptées à diverses applications, telles que des matériaux d’insonorisation avancés ou des revêtements haute température.
La résurrection de la théorie de Pastukhov-Slutsker illustre la nature dynamique de la découverte scientifique, où des idées oubliées peuvent parfois détenir la clé pour résoudre des mystères de longue date. Cela souligne également l’importance de se plonger dans l’histoire des sciences et de revisiter des concepts qui auraient pu être négligés dans la recherche d’explications plus complexes.
