Les scientifiques utilisent une chaleur et une pression extrêmes pour créer le verre le plus résistant jamais créé

Le smartphone moderne est né de nombreuses technologies, notamment des processeurs mobiles plus puissants et des réseaux mobiles améliorés, mais nous ne pouvons ignorer l'effet du verre trempé. Des matériaux comme Corning Gorilla Glass ont permis de transporter un sandwich en verre dans votre poche sans que des éclats de verre ne se coincent dans votre jambe à chaque fois que vous heurtez une table, mais même les derniers matériaux en verre durable constituent un point faible. Cela pourrait ne pas être vrai si un matériel expérimental de l’Université de Bayreuth en Allemagne était à la hauteur du battage médiatique. Les chercheurs affirment avoir créé un verre aluminosilicate beaucoup plus difficile à briser.

Selon l'étude publiée dans Nature Materials, les chercheurs ont commencé avec du verre oxyde commun. Celui-ci a été combiné avec de l'aluminosilicate, qui contient du silicium, de l'aluminium, du bore et de l'oxygène. En utilisant des pressions et des températures élevées, l’équipe a pu conférer au verre une nouvelle structure basée sur la paracristallisation.

Le verre a été chauffé à 1 832 degrés Fahrenheit (1 000 degrés Celsius) sous une pression comprise entre 10 et 15 gigapascals. Dans ces conditions, l'aluminosilicate se transforme en une structure cristalline : on l'appelle paracristallin car il est plus ordonné que le verre classique mais pas aussi régulier qu'une véritable structure cristalline. C'est comme une étape intermédiaire entre les matériaux amorphes et cristallins. Vous pouvez voir la presse à haute pression ci-dessus avec l'auteur principal Hu Tang.

Lorsque le verre est libéré de la chaleur et de la pression extrêmes, les structures paracristallines restent intactes. Les chercheurs ont mesuré la résistance à la rupture à 1,99 mégapascals, une amélioration significative par rapport au verre renforcé chimiquement actuellement sur le marché. Par exemple, Corning affirme que Gorilla Glass Victus a une résistance à la rupture de 0,76 mégapascals.

Dans d’autres verres, les forces externes entraînent des cassures microscopiques et des fissures internes. À terme, une telle contrainte peut entraîner des fractures, même si l’impact le plus récent a été relativement faible. Dans le verre expérimental aluminosilicate, ces forces sont absorbées par les structures paracristallines. Les structures se dissolvent pour ramener le verre à son état amorphe et désordonné. Mais ça ne craque pas.

Actuellement, ce matériau n'existe que sous forme de petits échantillons dans le laboratoire de l'Institut bavarois de recherche en géochimie et géophysique expérimentales de l'université. On ne sait pas si le processus de fabrication peut être étendu jusqu'au niveau requis pour les produits en verre commerciaux, mais l'équipe va essayer. "Notre découverte met en évidence une stratégie efficace pour développer des matériaux en verre hautement tolérants aux dommages, que nous prévoyons de poursuivre avec nos recherches dans les années à venir", explique Tang.