Le verre sous toutes ses coutures

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/