Partager:
Top 10 exploits et faits étonnants sur le verre
Cette fenêtre de bureau comporte plus d'étrangeté et de capacité que la plupart des gens ne la considèrent comme louable. Mais donnez du verre ordinaire aux moines et scientifiques Shaolin, et les choses deviennent vraiment bizarres.
Qu'il s'agisse d'un exploit de performances époustouflant ou d'un alliage fou, le verre n'est pas aussi simple ni aussi faible qu'il n'y paraît. La recherche peut maintenant expliquer de vieux mystères et créer des technologies de pointe, mais le plus étonnant est ce que le verre forgé de laboratoire peut se soigner et même survivre à la civilisation humaine.
10 Sentier de verre du cratère manquant
Il y a environ 800 000 ans, un météore lourd s'est écrasé dans la Terre. La roche mesurait 20 km de large et, après l’impact, a jeté des débris de verre dans l’atmosphère. Ces retombées ont fait pleuvoir du verre sur une superficie de 22 500 kilomètres carrés. En dépit de cette empreinte de verre massive en Australie et en Asie, le cratère n'a jamais été découvert.
En 2018, davantage de perles de verre sont apparues en Antarctique. Avec chacun la largeur d'un cheveu humain, ils ont rapidement été identifiés comme faisant partie des débris du mystérieux météore. Appelé microtektites, leur composition chimique a attiré l'attention des scientifiques.
Les faibles niveaux de sodium et de potassium ont montré que les perles étaient probablement la frange la plus éloignée du cratère insaisissable. Le sodium et le potassium sont lessivés sous des températures extrêmes et les débris chauds se propagent également plus loin d'un impact.
Lorsque les microtektites antarctiques ont été comparés à ceux d’Australie, ces derniers présentaient des niveaux de sodium et de potassium plus élevés et, en théorie, constituaient un pas de plus vers le cratère. Après cette formule, allant de chaud à plus froid, les chercheurs s'attendent à trouver le cratère quelque part au Vietnam. Si cela est correct, les perles antarctiques ont parcouru une distance incroyable d'environ 11 000 kilomètres.
9 Le tour de l'aiguille de Shaolin
Les moines Shaolin sont connus pour leurs impressionnantes expositions d'arts martiaux agiles. Mais récemment, un homme a fait quelque chose de vraiment inhabituel. Feng Fei a jeté une aiguille à travers une vitre sans briser le verre.
Le moine lança l'aiguille avec une telle force qu'il fit éclater un ballon de l'autre côté. À toutes fins utiles, il aurait dû casser le volet entier. Lorsque le truc ultra-rapide a été visualisé au ralenti, il a semblé que la pointe de l'aiguille avait percé le verre de quelques lancers. D'autres fois, il semblait que l'aiguille venait de fendre le verre et de faire éclater le ballon avec de petits éclats libérés de l'autre côté. Les deux restent un exploit incroyable.
La réponse se résume à la façon dont le verre se brise au niveau moléculaire. Le verre est dur. Ses molécules sont liées dans un réseau qui partage (et donc affaiblit) toute pression exercée contre lui. Si vous poussez un doigt contre une vitre, toute la fenêtre vous résistera. Les fissures se produisent lorsque les liaisons moléculaires sont défaillantes et que la pression est forcée de suivre la fissure jusqu'au bout.
Si une aiguille peut éviter de se plier et est projetée avec suffisamment de précision et de muscle, une fissure profonde se formera. Une fois cet objectif atteint, il y aura peu de résistance pour empêcher le passage de l'aiguille.
8 Le verre veut être un cristal
Les scientifiques ne savent pas quel type de verre est de la matière. Une feuille de verre n'est pas solide, même si cela peut paraître ainsi. Bizarrement, il se comporte parfois à la fois comme un liquide et un solide. Les atomes de verre sont capturés de la même manière que les atomes d'un gel qui se déplacent lentement et qui ne parviennent jamais à rien car ils se bloquent mutuellement.
En 2008, une percée a eu lieu lorsque l'accent a été mis sur le motif formé par les atomes de verre lors de leur refroidissement. Ils ont formé des structures appelées icosaèdres, qui ressemblent à des pentagones 3D. Comme les pentagones ne peuvent pas être disposés de manière ordonnée, les atomes de verre sont apparus comme un désordre aléatoire.
La même étude a également révélé que le verre fait de son mieux pour être un cristal. Mais pour que cela se produise, les molécules doivent s’arranger de manière très régulière. Les pentagones 3D empêchent cela de se produire. En d’autres termes, le verre n’est ni solide ni liquide, il a les propriétés d’un gel et il s’agit d’une sorte de cristal qui empêche son développement.
7 indice radioactif à la naissance de la lune
Comment notre lune est née reste un sujet de discorde parmi les scientifiques. Le verre laissé par la première explosion atomique peut prouver une théorie selon laquelle la Lune serait le résultat d'une collision entre la Terre et un corps de la taille d'une planète il y a environ 4,5 milliards d'années.
En 2017, des chercheurs ont trouvé du verre forgé lors de l'essai nucléaire de 1945 au Nouveau-Mexique. Appelé trinitite, il était vert et radioactif. En mesurant les différentes compositions chimiques dans le verre, on a trouvé le premier indice solide sur la formation de la Lune.
La trinitite la plus proche de la zone d'explosion était vide d'éléments volatils, notamment de zinc. De tels éléments se vaporisent sous une chaleur extrême, comme ce qui se passe quand une planète se forme.
Jusqu'à présent, c'était de la pure théorie. Mais après que la bombe nucléaire ait aspiré les éléments, les scientifiques ont maintenant leurs premières preuves physiques. Les matériaux lunaires et trinitiques sont suffisamment similaires avec leur manque d’eau et d’éléments volatils pour prouver que ces derniers réagissent de la même manière aux températures élevées, que ce soit sur Terre ou dans l’espace.
6 Le verre qui explose de Prince Rupert
Ils ressemblent à des larmes ou à des têtards. Mais les gouttes de Prince Rupert mélangent deux opposés polaires en une forme avec une fragilité de poil déclencheur et une force pouvant résister à un marteau.
Lorsque le verre en fusion est versé dans de l'eau glacée, des gouttes inhabituelles sont créées. Dans les années 1600, le prince Rupert de Bavière a tenté de résoudre le mystère. Lorsque la tête de la perle en forme de larme a été martelée sur une enclume, le verre a refusé de se briser.
Cependant, au moment où la fine queue a été cassée, toute la goutte, tête comprise, a explosé en une bouffée de poudre. Le roi Charles II, l'oncle de Rupert, ordonna à la Royal Society de révéler ce secret, mais ils ne trouvèrent pas de réponse.
En 1994, des photographies à haute vitesse montraient qu’une queue cassée fendait des fissures à plus de 6 400 kilomètres à l’heure (4 000 mi / h). En outre, les scientifiques ont découvert que le refroidissement était à l’origine des qualités étranges des gouttes.
Lorsque le verre en fusion a frappé l'eau froide, l'extérieur s'est refroidi rapidement. L'intérieur s'est solidifié beaucoup plus lentement, ce qui a créé une tension superficielle suffisamment serrée pour résister aux coups. Cependant, à l’intérieur, cette même tension bombarde la première fissure.
5 verre comme stockage radioactif
L'un des principaux problèmes liés aux matières dangereuses est le stockage des déchets et, globalement, il en existe une quantité inimaginable. Souvent, les conteneurs fuient et les déversements toxiques contaminent le sol, les sources d’eau et même les personnes.
En 2018, le US Department of Energy a trouvé un nouveau moyen de stocker les déchets radioactifs sous forme de verre. Dans une ancienne usine d'armes appelée Hanford, les réservoirs de déchets sont maintenus sous terre. Les chercheurs ont choisi des déchets radioactifs de faible activité pour tester l’idée théoriquement anti-éclaboussures.
Les déchets liquides ont été mélangés à des ingrédients de fabrication du verre puis injectés progressivement dans un fondoir. Les 11 litres (3 gallons) de déchets sont entrés dans le four et, au bout de 20 heures, sont complètement vitrifiés. Cette première tentative a été un succès retentissant et a permis d’enfermer en toute sécurité des matières radioactives dans du verre. Un programme à grande échelle s’attaquera désormais aux millions de gallons de réservoirs toxiques qui restent au-dessous de Hanford.
4 verre aussi dur que l'acier
En 2015, l'Université de Tokyo a mis au point un nouveau type de verre transparent aux matériaux presque aussi macho que l'acier. Réfléchissez le long des fenêtres aux survivants de collisions de voitures ou de verres à vin incassables.
Tout ce qui devait être fait était de trouver un moyen de mélanger l'alumine avec du verre. En ce qui concerne la ténacité, l'alumine est proche de la dureté du diamant. C'est également l'additif qui rend les peintures et les plastiques durs.
Pendant des années, toutes les tentatives ont échoué. Le mélange verre-alumine a cristallisé au moment où il a été versé dans n’importe quel récipient. Dans un mouvement novateur, une nouvelle technique les a mélangés dans l'air. En plus d'être transparent, le mélange d'alumine à 50% forge un verre aussi élastique et rigide que l'acier. L'intégrité est restée même au niveau microscopique.
Cela ouvre la porte aux progrès des téléphones, des ordinateurs et de l’électronique future.
3 verre qui se guérit
En 2017, des chercheurs japonais analysaient de nouveaux adhésifs lorsqu'ils ont accidentellement inventé quelque chose de fantastique: le verre autoréparant. Lors des tests, un scientifique a remarqué que les bords fusionnaient lorsqu’on appliquait une pression pour couper des morceaux de verre. Des essais de suivi ont montré que le matériau n'était pas une merveille ponctuelle.
L'élément magique était un polymère (une substance composée de nombreuses unités répétitives) appelé polyétherthiourée. Une fois coupé, il s'est collé sur lui-même après avoir été pressé ensemble pendant 30 secondes. La meilleure partie est que cela s'est passé à la température ambiante. Habituellement, les matériaux nécessitent une chaleur extrême pour fusionner. Cela a rendu le verre unique parmi les matériaux auto-cicatrisants. Parmi eux, la polyétherthiourée répare également le plus rapide.
Aussi robuste que le verre normal, le nouveau polymère est destiné à une grande variété d'applications. Une suggestion était presque immédiate - le remède aux fêlures gênantes de l'écran du téléphone portable. Le domaine médical est également dans les coulisses, où des substances incassables peuvent aider à réparer le corps humain.
2 remplacer les os avec du verre
Personne n'aime l'idée de remplacer une partie solide de son squelette par du verre. Aussi effrayant que cela puisse paraître, les chirurgiens estiment qu'il s'agit de la solution idéale pour les fractures. Oubliez le type de vitre, le matériau qui pourrait révolutionner la médecine s'appelle bioglass. Plus fort que l'os, le bioglass est également flexible et antiseptique.
En 2002, le premier implant a remplacé un plancher orbitaire brisé. Sans cet os très mince, l'œil recule. Dans ce cas, l'homme est également devenu daltonien. Aucune chirurgie conventionnelle n'a aidé. Une plaque de bioglass a été insérée sous l'œil du patient et, presque immédiatement, la vue complète a été restaurée, y compris la perception des couleurs.
Remarquablement, le bioglass trompe le système immunitaire en l'acceptant comme une partie du corps. Protégé du rejet, il diffuse des ions qui combattent l'infection et dirige les cellules en cours de guérison. La dernière version du bioglass, qui n'est pas encore disponible dans le commerce, est plus caoutchouteuse mais plus résistante. Il a été conçu pour permettre aux jambes fraîchement brisées de marcher sans épingles ni béquilles.
En outre, pour réussir finalement là où tout le reste a échoué, la bioglasse est conçue pour reproduire la façon dont le cartilage guérit. Étant donné que la bioglasse fusionne avec le corps et stimule la repousse, il pourrait s'agir du Saint Graal de la chirurgie du cartilage.
Stockage de données sur un milliard d'années
Un dispositif de stockage récemment inventé pourrait bien survivre à la civilisation humaine. Un disque en verre, qui ressemble à un petit CD, est un nouveau concept 5-D capable de stocker 360 téraoctets de données. C'est une excellente nouvelle pour les accros du stockage, sachant que chaque jour ajoute l'équivalent en données de 10 millions de disques Blu-ray au monde.
Pensé par des chercheurs de l'Université de Southampton, chaque plaque de verre est créée avec une technique appelée écriture laser femtoseconde. Les impulsions d'un laser ultra-rapide tracent des informations en trois couches.
Les données ne sont pas écrites au sens conventionnel. Au lieu de mots, les archives massives telles que les bibliothèques et les musées peuvent stocker leurs archives sous forme de points. Ces nanostructures sont distantes d'environ 5 micromètres (0,005 millimètre).
La position tridimensionnelle de chaque point ainsi que sa taille et son orientation font du disque un périphérique 5-D. Il ne peut être lu qu'à l'aide d'un microscope spécial avec filtre à lumière.En plus de contenir des quantités insensées d’informations sur sa poitrine, les disques peuvent résister à 1 000 degrés Celsius et durer probablement environ 13,8 milliards d’années.