Quelles sont les applications du verre?

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Quelles sont les applications du verre?

Le terme «verre» se réfère à un état de la matière, habituellement produit lorsqu'une matière fondue visqueuse est refroidie rapidement au-dessous de sa température de transition vitreuse, avec un temps insuffisant pour la formation d'un réseau cristallin régulier. Par conséquent, une caractéristique clé est que les verres ont des structures qui sont liquides, c'est-à-dire non cristallines; cela signifie qu'ils n'ont pas les frontières structurelles internes présentes dans la plupart des autres matériaux. Ils sont donc généralement transparents à la lumière, bien que cela puisse également dépendre de leur composition. En conséquence, ils sont extrêmement précieux pour les fenêtres, les récipients, la vaisselle, la vaisselle, l'éclairage et les fibres optiques pour les télécommunications (qui soutiennent Internet et les téléphones mobiles).

Les formes chimiques les plus connues du verre sont les matériaux à base de silice utilisés pour les vitrages architecturaux et automobiles, les récipients, la verrerie de table, la laine de verre pour l'isolation thermique et les objets décoratifs. Ces compositions ont une viscosité élevée à l'état fondu ce qui: favorise la formation de verre, les ions constitutifs ne pouvant se réarranger que difficilement,

et rend possible la fabrication en une multitude de formes lorsque la masse fondue est refroidie.

Un domaine dans lequel les verres jouent un rôle essentiel est la réduction de l'empreinte carbone du monde. Par exemple, cette image montre les miroirs en verre parabolique (revêtus d'argent) d'une centrale solaire thermique dans le désert de Mojave, en Californie, capable de générer 350 MW.

Mais les verres peuvent être fabriqués à partir de nombreuses compositions différentes en utilisant une grande variété de procédés pour donner des produits avec une gamme encore plus large de propriétés et d'applications que celles trouvées pour les systèmes à base de silice. Ceux-ci sont moins familiers mais constituent la base d'une large gamme de verres spéciaux tels que matériaux optiques, verre de laboratoire, panneaux de cuisson, écrans de visualisation, fibres de verre pour le renforcement des plastiques, amplificateurs, multiplexeurs et commutateurs pour systèmes de télécommunication à fibres optiques.

Une large gamme d'applications de verre supplémentaires résulte de verres qui ont été traités pour leur donner une valeur ajoutée (verres fonctionnels). De tels verres possèdent typiquement des propriétés de surface différentes de celles en vrac en raison d'un traitement chimique ou thermique, de revêtements ou d'une structuration de surface. Les Romains par exemple ont été capables de produire de beaux effets artistiques en utilisant une modification de surface techniquement difficile.

De nos jours, des techniques telles que la structuration laser sont capables de modifier une surface de verre sur une échelle étonnamment fine. Cette image, par exemple, montre une microlentille diffractive plane d'un diamètre de seulement 0,6 mm.

Les verres dissolvent une grande variété de matériaux différents tels que les oxydes de chrome, de cobalt, de cuivre, de fer, de manganèse et de nickel pour produire un arc-en-ciel de couleurs. Chaque élément des composants colorés de ce vitrail médiéval (11ème siècle, Augsbourg, Allemagne) consiste en une feuille de verre colorée fabriquée individuellement, découpée à la forme requise et maintenue en place par des cames de plomb. Dans cette fenêtre, l'émaillage avec une tache noire a été utilisé pour ajouter des détails fins.

Plus tard, les gens ont appris à utiliser des taches d'argent pour produire des zones locales sur des feuilles claires de couleur jaune ou orange. Cette même technologie de base d'échange d'ions est maintenant utilisée pour renforcer les objets fins tels que les verres à vin et pour produire des canaux minces dans la surface des feuilles de verre qui peuvent guider la lumière, tout comme les fibres optiques.