Rendre visible les processus dynamiques à l’échelle atomique dans le verre
Des équipes de l’Université d’Ulm (Bade-Wurtemberg) et de l’Université Cornell (New-York) ont rendu visibles, et observé pour la première fois, des processus dynamiques de déformation ayant eu lieu lors de déformations ou de changements d’état dans du verre bidimensionnel de dioxyde de silicium [1].
Pour réaliser cette expérience, les chercheurs ont chauffé le verre par rayonnement cathodique. Ceci fait fondre une partie du verre, « ce qui crée à l’interface solide-liquide des déformations de la structure atomique, qui deviennent visibles à l’aide d’un microscope électronique à haute-résolution », explique Ute Kaiser, directrice du département de microscopie électronique pour la science des matériaux à l’Université d’Ulm. Grâce à l’utilisation du microscope électronique en transmission et de son système de correction, les chercheurs ont pu observer pour la première fois les transformations qui ont lieu au niveau atomique juste avant que le verre ne casse, sous les chargements thermiques et mécaniques appliqués.
L’équipe américaine, elle, a travaillé sur les images allemandes. Elle a pu évaluer et quantifier, avec un outil spécialement développé, le déplacement des atomes à l’interface solide-liquide.
Cette expérience représente une première car jusqu’à présent, seules des hypothèses étaient avancées et testées à l’aide de simulations ou de manière indirecte. Ute Kaiser résume : « A présent, nous avons pour la première fois prouvé précisément comment réagissent les atomes de silicium et d’oxygène, quand ils sont pliés ou fondus dans le verre qu’ils forment. »
Pour en savoir plus, contacts :
– [1] Ce résultat a fait l’objet d’une publication dans la revue « Science » du 11 octobre 2013: http://www.sciencemag.org/content/342/6155/224
– Ute Kaiser, de l’Université d’Ulm – tél. : + 49 73150 229 50 – email : ute.kaiser@uni-ulm.de
Sources :
« Beim Blick tief ins Glas den Atomen beim ‘Tanzen’ zugeschaut », communiqué de presse de l’Université d’Ulm -11/10/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/GjHxv
Rédacteurs :
Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr