Quel matériau fascinant que le verre! Il est omniprésent autour de nous, dans les vitres des fenêtres, les lunettes, les verres à boire, les plats pour cuisinier, les écrans de télévision, les moniteurs d'ordinateur, bien sûr, mais aussi dans les puces d'ordinateur, les dispositifs optiques dans les lasers, les fibres optiques, et même comme contenant pour les déchets nucléaires.

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Mais qu'est-ce que le verre? Le verre standard est essentiellement du sable (dioxide de silicium, formule chimique SiO2) additionné de soude (hydroxide de sodium, formule chimique: NaOH). En chauffant, les deux matériaux s'amalgament en un liquide visqueux, de la pâte de verre. Les Égyptiens connaissaient déjà le verre, il y a 4500 ans, et l'utilisaient pour fabriquer des bijoux et quelques objets moulés. Vers 250 avant J.C., les Babyloniens inventent la technique du soufflage du verre : on introduit une longue tige percée dans de la pâte de verre et on souffle. Grâce au soufflage, on peut fabriquer des objets de forme beaucoup plus complexe, avec des parois minces, par exemple. Importé dans la Rome antique, le verre remplaça rapidement le métal et la poterie dans la fabrication des ustensiles, des tasses et des gobelets. L'usage de ce matériau fut limité seulement parce qu'il supportait assez mal les changements de température brusques.

À la chute de l'empire romain, le savoir technologique de la préparation et du soufflage du verre se perdit en Europe et ne revint qu'à la fin du XIIIe siècle lorsque les Vénitiens récupèrent le savoir d'artisans byzantins, installés à Constantinople. À partir de ce moment, le verre ne cessera de gagner en importance, au fil des développements techniques qui permettront de lui donner des propriétés de plus en plus spécialisées.  

Le verre est aussi fascinant d'un point de vue physique. En fait, après plusieurs centaines d'années d'étude, on ne sait toujours pas ce qu'est vraiment le verre. Pour plusieurs physiciens, la nature du verre est une des grandes questions qui restent à résoudre. On prépare un verre en refroidissant rapidement un liquide. Le solide ainsi obtenu est particulier : les atomes ne sont pas bien placés, comme dans un cristal; leur position est beaucoup plus proche de celles qu'ils occupaient dans le liquide. De plus, le verre continue à évoluer et les atomes se réarrangent doucement — très doucement : pour un verre à vitre à la température de la pièce, il faudrait attendre plusieurs fois l'âge de l'Univers avant de voir une déformation à l'oeil nu. Ce passage d'une dynamique rapide (la phase liquide) à une dynamique lente (phase vitreuse) est brutal, et là aussi on est un peu perplexe. Qu'est-ce qui fait qu'un matériau dont la structure ne change presque pas devient rigide brutalement?  On ne le sait pas et plusieurs centaines de chercheurs, physiciens, chimistes et ingénieurs, essaient de trouver une réponse à cette question.

L'existence des verres soulève aussi d'autres problèmes fondamentaux. On peut facilement définir un cristal parfait : tous les atomes du matériau sont ordonnés et leur position se répète à intervalles réguliers jusqu'à l'infini. Mais peut-on parler d'un verre parfait où le désordre interne aurait quand même une organisation bien définie?  Cette question peut vous paraître étrange. Rassurez-vous, la communauté scientifique est aussi divisée sur le sujet. Pourtant, cette absence d'ordre est ce qui permet de polir le verre afin de lui donner la courbure nécessaire pour la fabrication de lentilles — un cristal, avec ses atomes ordonnés, ne peut avoir que des facettes bien lisses et est donc inutilisable en tant que lentille.

Les verres sont vraiment un des matériaux les plus fascinant qu'on connaisse. Ils possèdent une foule de propriétés qui les indispensables à notre monde moderne. Et pourtant, ils conservent de nombreux secrets qu'ils ne révèlent qu'avec pudeur et modération. Longue vie au verre!

Voir, par exemple le site http://universduverre.free.fr/ qui présente, entre autres, un court texte sur les verres autonettoyants!

Voir aussi ce site qui présente des objets en verre découvert à Pompéi.

http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expositions/verre_romain/

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