Les verres les plus courants sont élaborés en refroidissant brutalement un bain d'oxydes fondus. Ces procédés de coulée de verre sont censés fournir des matériaux vitreux très homogènes et de grandes dimensions (10x10x3cm pour environ 1kg, voir figure). Mais sont-ils réellement si homogènes ? C'est ce qu'ont voulu vérifier les scientifiques du laboratoire Conditions extrêmes et
matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...): haute
température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et
irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou...) (CNRS) et du laboratoire
Surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) du
verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) et interfaces (CNRS/Saint Gobain Recherche).
© Maxime Jacquemin
Dans le cadre d'une étude fondamentale sur les mécanismes de
diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) dans le verre, ils ont étudié par
imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) Raman des échantillons d'aluminosilicates de
sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un...) et de
calcium (Le calcium est un élément chimique, de symbole Ca et de numéro atomique 20.) obtenus par ce procédé de coulée. Des images surprenantes ont révélé des volutes macroscopiques à la surface du verre, sortes d'inhomogénéités de surface, qui sont une
mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir...) du processus de coulée et témoignent de l'histoire
thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) du verre.
En effet, au cours de la coulée, le jet de liquide se refroidit progressivement et tombe sur une surface à température évolutive: froide au début, puis de plus en plus chaude car le liquide fondu coule sur du verre en cours de refroidissement La
vitesse (On distingue :) de refroidissement varie donc fortement au cours du processus et la structure du verre garde une
trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...) topologique de ces variations thermiques. Ces travaux, à retrouver dans le
Journal of Raman Spectroscopy, montrent également l'extrême sensibilité de l'imagerie Raman pour révéler de faibles inhomogénéités dans des structures vitreuses.
Référence:
M. Jacquemin, P. Simon, A. Canizarès, L. Hennet, C. Bessada, D. Skrelic, E. Gouillart & E. Burov.
High-sensitivity Raman imaging of the surface of casted glass plates
Journal of Raman Spectroscopy (2021)
https://doi.org/10.1002/jrs.6086