LionGlass, le verre qui pourrait remplacer le Gorilla Glass
Des chercheurs de l'université de Pennsylvanie (Penn State) viennent de présenter un nouveau type de verre, le LionGlass. Ce nom fait probablement référence au célèbre Gorilla Glass de Corning, employé dans les smartphones1, et a été choisi par rapport à la mascotte de l'université, un lion2.
L'idée du LionGlass est de réduire les émissions de dioxyde de carbone, élevées avec les verres sodocalciques. Ces derniers, très courants, nécessitent en effet du silice, du carbonate de sodium et du carbonate de calcium. La solution est de remplacer le carbonate de sodium par de l'oxyde d'aluminium et le carbonate de calcium par du fer. Ces deux modifications permettent de réduire la création de dioxyde de carbone mais aussi de diminuer la température des fours de 300 à 400 °C3. Ces deux points réduisent donc l'impact carbone mais aussi l'énergie nécessaire, d'environ 30 %.
Selon Nick Clark, le verre en question a aussi amené une surprise : une résistance élevée. Il explique chez New Atlas que le LionGlass est au moins 10x plus résistant que le verre classique. Pourquoi « au moins » ? Parce que le verre n'a pas craqué avec l'équipement de test des chercheurs, qui a atteint ses limites. Les informations ne sont pas assez détaillées pour comparer directement avec le Gorilla Glass, mais le verre a résisté à une force de 1 kg lors d'un test de dureté Vickers alors que le verre classique casse avec une force de 0,1 kg.
Selon les chercheurs, il s'agit évidemment du matériau miracle, qui va permettre de réduire l'énergie nécessaire à la production du verre, tout comme l'épaisseur des produits qui en intègrent, étant donné qu'il est plus résistant à épaisseur identique. Reste à voir s'il n'a pas de défauts inattendus et à attendre une production en masse.
Est ce que ce genre de test inclut egalement les rayures sur verre, ou seulement la resistance aux poids/chocs?
“[…] le LionGlass est au moins 10x plus résistant que le verre classique. Pourquoi « au moins » ? Parce que le verre n'a pas craqué avec l'équipement de test des chercheurs, qui a atteint ses limites. “
@Paquito06
Vickers c'est un test de dureté, donc ça veut dire qu'il est très bon pour les rayures.
@fousfous
Merci 👍🏼
Ici il est question de l’amélioration de 1 paramètre du verre comparé à un verre classique, mais on ne sait pas si les autres paramètres (résistance au froid, au chaud, aux rayures,…) sont toujours au moins égales / proches du Gorilla Glass…
C’est un peu comme dire que des chercheurs ont réussit a créer une batterie avec une meilleure densité énergétique, mais oublié de dire qu’elle ne supporte que 100 cycles de charge-decharge (contre souvent plus de 1000 cycles pour bcp de batteries dans les VE)
@dujarrier
Les rayures ont été testées il me semble
@newiphone76
Si c’est le cas, il n’en est pas fait mention dans l’article igeneration. Il est question de la dureté, ce qui est une caractéristique differente de la resistance aux rayures…
@dujarrier
Au temps pour moi
@dujarrier
Peut-être qu’ils n’ont pas l’information pour le moment 🤷♂️
Ils relatent ce qu’ils ont pu lire ailleurs.
La mascotte de Penn State University est un une espèce puma (mountain lion) endémique des Appalaches appelé Nittany lion mais aucunement un lion africain 🦁
@wdg
Les Nittany Lions étaient le nom de l’équipe de football de Penn State, qui était entraînée par Joe Paterno et Jerry Sandusky, de sinistre mémoire.
Ouais je demande à voir car des années qu’ils baratinent le plus solide patati patata et ça pète toujours autant.
@dodo1 : ah bon ? Je suis pas très soigneux avec mon iphone mais mon XR senior a du tomber une vingtaine de fois de haut (dont une poignée de fois sur le goudron de la rue) pour daigner se casser et le XR junior qui l’a remplacé n’a aucun problème après deux ans et demi.
@adixya
Sans coque ni protection en verre trempé ? J’ai beaucoup de mal à y croire
@Dodo01
Donne les même chocs à un téléphone et une plaque de verre et vois qui casse en premier 😅
Détail, mais silice mot commun du di-oxyde de silicium est féminin. De la silice.😉
Pour répondre à la qst ;-) le gorille est + balèze que le lion
@BLM
C’est le thon qui gagnerait contre un lion.
https://www.youtube.com/watch?v=ksZgHbMY50w
Pfffu, lion, la loose. C’est gros, c’est paresseux, ce sont les lionnes qui font tout le boulot.
Du sabertooth glass serait tellement plus cool !
Soit le verre est optimisé pour résister aux rayures, soit pour résister aux chocs, tout est affaire de compromis.
@Biking Dutch Man
"Soit le verre est optimisé pour résister aux rayures, soit pour résister aux chocs, tout est affaire de compromis."
C’est erroné.
Il y a bien un compromis, mais il n’est pas de nature soit / soit.
Les meilleures épées médiévales européennes, outre un acier de belle qualité du fait de minerais qualitatifs, ce qui n’était pas le cas au Japon par exemple, étaient extrêmement solides et quasi-impossible à briser, et pourtant leur tranchant ni leur pointe ne s’émoussaient vite. Trempes différentiées, enrichissement au carbone localisé, laminage lors de la forge, etc.
Les meilleurs verres sont également laminés, moins de fer au centre de la feuille, trempe de surface, dépôt de couches minces protectrices…
Il y a des siècles que les matériaux travaillés ne sont plus stupidement monolithiques. Ces verres ne le sont pas non plus.
« La solution est de remplacer le carbonate de sodium par de l'oxyde d'aluminium et le carbonate de calcium par du fer. Ces deux modifications permettent de réduire la création de dioxyde de carbone mais aussi de diminuer la température des fours de 300 à 400 °C. »
Où commencer ? L’article-référence de Michael Irving dans NewAtlas est à classer dans la catégorie que Wolfgang Pauli détestait cordialement : not even wrong.
La substitution des carbonates de métaux Na, Ca (Na₂CO₃, CaCO₃) par d’autres métaux a pour premier effet la baisse du point eutectique.
Point eutectique, késako ? C’est le point où une mixture homogène atteint une température de fusion plus basse que celle des composants chimiques individuels. Plus exactement, c’est le point de transition de phase, où la phase solide et la phase liquide ( = la matière en fusion) sont en équilibre.
Les verres métalliques sont un sujet de recherche brûlant. Deux exemples récents :
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S223878542030212X (verre U-Fe-Al)
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0261306914002891 (Les diagrammes montrent les corrélations entre différents composants métalliques et le point eutectique atteignable en fonction de la température de vitrification, qui peut baisser jusqu’à 600°K. On est très loin des 1500°C cités dans NewAtlas, et qui ne correspondent plus à du verre moderne conventionnel ; ni même à du verre ancien…)
Le problème du fer dans les formules de verre classiques est a) qu’il augmente le risque de corrosion, et b) qu’il confère au verre une tonalité verte. C’est pourquoi l’on se donnait jadis un mal de chien pour l’extraire de la mixture si l’on devait obtenir un verre transparent neutre. LionGlass et les autres verres métalliques à base de Fe devront par conséquent être composés de manière à minimiser la corrosion et maximiser la transparence. Ce n’est pas une mince affaire.
Finalement, pour illustrer le savoir-faire expérimental des verriers baroques, notamment dans la recherche d’une température de fusion aussi basse que possible — ça chauffait au bois, des tonnes de bois — voici le diagramme du point eutectique et de la température de fusion d’un nombre d’échantillons de verre produits à l’orée du XVIIIe siècle dans une petite verrerie du Jura bernois. À consulter : page 101, fig. 71 (il faudra zoomer dans le PDF pour une lecture aisée).
https://boris.unibe.ch/142279/1/ADB_04_2012_Court_PaturageEnvers_Bd02.pdf
C’est un diagramme de référence. (Les chapitres suivants pourront intéresser ceux qui voudraient connaître les compositions de verres historiques.)
@occam
Il me semble que vous mélangez deux choses les verres classiques d’oxydes dans lesquels effectivement on cherchait à éliminer certains oxydes pour améliorer la transparence ou bien abaisser la température de transition vitreuse, et les verres métalliques qui sont des métaux non cristallisés, ce qui leur confère des comportements mécaniques intéressants, mais en aucun cas de transparence. Les deux articles cités concernent les verres métalliques. Ces deux types de matériaux sont amorphes mais n’ont pas les mêmes propriétés et pas le même usage.
@occam
Merci jamy