Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Une exposition itinérant<br />
nte du Pôle Bretag<br />
agne<br />
culture<br />
scientifiq<br />
ue produit<br />
e et<br />
diffusée par l’Espace des sciences de Rennes<br />
es en coll<br />
llab<br />
aborat<br />
atio<br />
ion avec<br />
l’Insti<br />
tut<br />
des Sciences Chimiques de Rennes et I’Institut de Phys<br />
ique<br />
de Re<br />
nnes.<br />
Conseil scientifique :<br />
Catherine Boussard Plédel, Ingénieure de recherche<br />
Laurent Calvez, Professeur<br />
Ronan Lebullenger, Maître de Conférences<br />
Louisiane Verger, Chargée de recherche<br />
Jacques Lucas, Professeur émérite<br />
Yann Guéguen, Maître de Conférences<br />
Patrick Houizot, Ingénieur de recherche<br />
Fabrice Célarié, Maître de Conférences<br />
Claire Fourmentin, Doctorante<br />
Hélios Pautrat, Etudiant<br />
Jean Pierre Guin, Directeur de recherche<br />
Xiang Hua Zhang, Directeur de recherche<br />
Rédaction : Dominique Galiana<br />
Conception et réalisation graphique : Atelier Dokibu<br />
Illustrations : Pierre André Cousin<br />
Manipulations interactives : Atelier Maquarthis<br />
Impression : Agelia<br />
Exposition réal<br />
isée dans le cadre de l’année internationale du <strong>verre</strong>. ©2022<br />
Crédits photos : pixabay.com pour les visuels sans mention de crédit
1<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Le <strong>verre</strong> est un matériau très tè courant, mais il est<br />
pourtant assez difficile à définir. Pour la plupart<br />
part<br />
d’entre nous, c’est une matière transparente are<br />
et<br />
fragile. Pour les chimistes, le <strong>verre</strong> courant est<br />
un solide non-cristallin obtenu à partir r<br />
du sable<br />
fondu et qui présente une propriété spécifique<br />
appelée transition vitreuse.<br />
La structure du <strong>verre</strong> est très proche<br />
de celle d’un liquide solidifié.<br />
Les atomes n’y sont pas disposés<br />
de manière régulière, à la différence<br />
de ce que l’on trouve dans un cristal,<br />
d’où la qualification de solide<br />
« non-cristallin ». Le <strong>verre</strong> courant<br />
est obtenu à partir de silice (le<br />
plus souvent du sable) et d’autres<br />
composés chimiques qui sont fondus,<br />
mélangés et refroidis. C’est lors du<br />
refroidissement que se produit la<br />
transition vitreuse qui fige le liquide.<br />
Atomes dans le <strong>verre</strong><br />
Atomes dans la silice cristallisée<br />
Adobe<br />
Stock<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Du <strong>verre</strong> ou des <strong>verre</strong>s es ?<br />
Il n’existe pas un type de <strong>verre</strong>, mais plusieurs aux<br />
propriétés très différentes. Les chimistes distinguent<br />
les <strong>verre</strong>s d’oxydes (dont ceux que nous connaissons),<br />
les <strong>verre</strong>s de chalcogénures, de fluorures, de phosphates,<br />
les <strong>verre</strong>s métalliques, les <strong>verre</strong>s organiques…<br />
Ces matériaux sont caractérisés par des propriétés<br />
chimiques, physiques et mécaniques différentes<br />
et donc par des usages<br />
différents.
2<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
La fabrication du <strong>verre</strong> courant<br />
nécessite avant tout de la silice<br />
(SiO 2<br />
) et divers additifs.<br />
if<br />
L’ensemble est fondu dans<br />
un four à environ 1 500°C puis<br />
refroidi rapidement pour que<br />
se produise la transition vitreuse<br />
et éviter ainsi la cristallisation.<br />
Selon l’utilisation et le façonnage<br />
souhaité, le <strong>verre</strong> ramolli peut être<br />
coulé, soufflé, étiré puis recuit<br />
ou trempé…<br />
Pour fabriquer du <strong>verre</strong>, il faut utiliser<br />
un formateur, par exemple de la silice.<br />
Mais celle-ci ne fond qu’à une température<br />
très élevée (plus de 1 700°C). Pour abaisser<br />
la température de fusion à environ<br />
1500°C, on ajoute à la silice un fondant<br />
(par exemple de la soude) mais aussi<br />
des stabilisants (alumine, magnésie…).<br />
Fondants et stabilisants représentent 20<br />
à 35 % de la masse totale initiale. Une<br />
fois la pâte de <strong>verre</strong> obtenue, elle est<br />
façonnée (fabrication de plaques flottées,<br />
de récipients par pressage-soufflage…).<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Pourquoi recuire le <strong>verre</strong> ?<br />
Lors de sa fabrication le <strong>verre</strong> passe de 1500°C à 650°C<br />
en fin de production en quelques minutes. Les parois<br />
extérieures des objets se refroidissent plus vite que<br />
l’intérieur et des contraintes mécaniques apparaissent<br />
dans<br />
le <strong>verre</strong>.<br />
L’objet fabriqué doit alors être recuit<br />
dans un four spécial durant quelques<br />
heures à la<br />
température de transition vitreuse (environ 500° 0°C) C),<br />
puis on diminue lentement la température pour<br />
éviter l’apparition de nouvelles contraintes.<br />
Sans cette étape, la plupart des objets fabriqués<br />
se briseraient avant leur utilisation.
3<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Une fois la pâte de <strong>verre</strong><br />
obtenue, il faut lafaçonner<br />
pour fabriquer les objets<br />
désirés. Les techniques<br />
permettant de fabriquer<br />
des bouteilles, des plaques ou<br />
des fibres sont très différentes.<br />
FIBRE OPTIQUE<br />
La fibre optique<br />
est obtenue par<br />
fibrage qui consiste<br />
à obtenir un fil par<br />
étirage d’un barreau<br />
de <strong>verre</strong>. Avec un<br />
barreau de 20 cm<br />
de long et 10 cm<br />
de diamètre,<br />
on peut fabriquer<br />
128 km de fibre<br />
optique de 125<br />
micromètres<br />
de diamètre.<br />
2<br />
1<br />
3<br />
BOUTEILLES<br />
La technique sans doute la plus connue consiste<br />
à récupérer de la pâte de <strong>verre</strong> dans un four à<br />
l’aide d’une canne dans laquelle on souffle pour<br />
façonner un objet.<br />
A l’échelle industrielle, on utilise le même principe<br />
pour mettre en forme certains objets.<br />
Adobe Stock<br />
5<br />
4<br />
VITRES<br />
1<br />
2<br />
Four<br />
Mesure de diamètre<br />
Le <strong>verre</strong> à vitre<br />
peut être obtenu<br />
par le procédé de<br />
flottage sur bain<br />
d’étain.<br />
D<br />
E<br />
3<br />
4<br />
5<br />
Réservoir de résine silicone<br />
Four de polymérisation<br />
Bobine<br />
de stockage<br />
A<br />
B<br />
C<br />
400 m env.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
Matières premières<br />
Four et bain d’étain<br />
Vitre<br />
Galerie de recuisson<br />
E<br />
Découpe, empilage, stockage
4<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
L’utilisation du <strong>verre</strong> date du paléolithique, bien avant<br />
que l’on ne soit capable d’en fabriquer. On exploitait<br />
alors du <strong>verre</strong> naturel, le plus souvent d’origine<br />
géologique.<br />
Grâce à la découverte d’une technique de fabrication<br />
en Mésopotamie et en Egypte environ 3 000 ans avant JC,<br />
l’utilisation du <strong>verre</strong> est devenue plus facile et a permis<br />
de réaliser des objets plus divers.<br />
OBSIDIENNE<br />
LES VERRES NATUREL<br />
ELS<br />
Des algues microscopiques<br />
s présentes dans<br />
l’eau de mer, les diatomées,<br />
sont capables<br />
de fabriquer un squelette de <strong>verre</strong><br />
à température ordinaire. Les scientifiques<br />
parlent alors de <strong>verre</strong> naturel biologique. ogique.<br />
Pour ce qui concerne les <strong>verre</strong>s d’origine<br />
géologique, ils ont été utilisés dès le<br />
paléolithique. Des pointes de flèches<br />
en obsidienne (<strong>verre</strong> issu du volcanisme)<br />
ont été retrouvées par les archéologues.<br />
LES VERRES ARTIFICIELS<br />
Les premiers objets en <strong>verre</strong> de fabrication<br />
humaine sont apparus environ 3 000 ans<br />
avant JC, mais c’est entre le IIIème<br />
et le Ier siècle avant JC que l’on commence<br />
à fabriquer des objets plus complexes.<br />
DIATOMÉE, Crédit photo : Nantes Cultur<br />
e Collection.<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Les <strong>verre</strong>s géologiques<br />
L’obsidienne, roche volcanique, a été utilisée au<br />
paléolithique pour fabriquer des outils. Les tectites,<br />
billes de <strong>verre</strong> formées lors des impacts<br />
de météorite, ont pour leur part servi à la<br />
fabrication de bijoux.<br />
On note aussi l’existence<br />
des fulgurites, petits tubes de <strong>verre</strong> très<br />
fragiles,<br />
formées lorsque le sable est frappé par un violent<br />
éclair qui le fait fondre. Il se forme alors des sortes<br />
de petits tubes de <strong>verre</strong>.<br />
© Minakryn Ruslan sur iStock<br />
TECTITE
5<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
Le <strong>verre</strong> e est principalement utilisé pour sa transparence<br />
qu’il s’agisse de vitrage, de lentille optique ou d’écran<br />
de téléphone portable. Cependant, il agit sur la lumière<br />
de manière différente selon les situations : il la transmet,<br />
parfois en la déviant, mais il peut aussi la disperser,<br />
la réfléchir voire la guider.<br />
Le <strong>verre</strong> à base de silice es<br />
t tran<br />
spar<br />
aren<br />
ent<br />
aux ondes lumineuses. Il est<br />
donc util<br />
ilis<br />
isé<br />
couramment en optique.<br />
Les lentilles sont des dispositifs qui per<br />
ermett<br />
tten<br />
ent<br />
de modifier la direction de propagation de<br />
la lumière. Les lentilles convergentes et les<br />
lentilles divergentes sont notamment utilisées<br />
pour la correction de la vision. La déviation<br />
des rayons lumineux ne se produit pas lorsque<br />
le rayon arrive perpendiculairement<br />
p<br />
sur une surface plane (une vitre par exemple).<br />
A l’aide d’un prisme de <strong>verre</strong>, il est possible<br />
de décomposer la lumière pour obtenir<br />
un arc-en-ciel. C’est ce qui se passe lorsqu’il<br />
pleut : les gouttes d’eau jouent le rôle d’une<br />
infinité de prismes.<br />
LENTILLE CONVERGENTE<br />
LENTILLE DIVERGENTE<br />
RAYON LUMINEUX INCIDENT<br />
PRISME<br />
ROUGE<br />
ORANGÉ<br />
JAUNE<br />
VERT<br />
BLEU<br />
VIOLET<br />
L’indice de réfraction<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
AIR<br />
VERRE<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
L’indice de réfraction d’un <strong>verre</strong> permet de<br />
déterminer l’angle de déviation d’un rayon<br />
lumineux lorsqu’il va passer du <strong>verre</strong> dans<br />
un autre milieu (l’air par exemple). Au-delà<br />
d’un certain angle d’incidence (angle critique),<br />
le rayon<br />
ne peut plus sortir du <strong>verre</strong> :<br />
c’est ce qui se passe dans une<br />
fibre optique.
6<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Le <strong>verre</strong> ordinaire ire permet de nombreux usages.<br />
Cependant, on peut changer ses propriétés<br />
pour l’utiliser dans des situations particulières en :<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
VERRE EN CRISTAL<br />
(RICHE EN PLOMB)<br />
VERRE FEUILLETÉ<br />
VERRE TREMPÉ<br />
CHIMIQUEMENT<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
2<br />
5<br />
2<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Pourquoi colorer le <strong>verre</strong> ?<br />
On col<br />
ore le<br />
<strong>verre</strong> pour des motivations<br />
ar<br />
ti<br />
st<br />
ique<br />
ues (vitraux, <strong>verre</strong>s à boire<br />
…)<br />
ou pour prot<br />
éger le contenu du flacon<br />
(boute<br />
illes)<br />
s).<br />
Ainsi, pour éviter l’oxydation des huiles<br />
végétales, celles-ci sont condit<br />
itionnées<br />
dans des bouteilles en <strong>verre</strong> foncé. La coloration<br />
est obtenue grâce à des oxydes métalliques :<br />
de l’oxyde de cobalt ou de cuivre pour le bleu,<br />
de l’oxyde de fer pour le vert…
7<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Le <strong>verre</strong> à base de silice présente une<br />
bonne résistante thermique et mécanique,<br />
de plus il est stable. Un traitement thermique<br />
spécifique permet cependant de renforcer<br />
sa résistance mécanique.<br />
D’autres familles de <strong>verre</strong>s existent :<br />
leurs propriétés sont adaptées à des usages<br />
spécifiques (<strong>verre</strong> transparent aux infra-rouges<br />
pour des caméras ou des détecteurs, <strong>verre</strong> de<br />
fluorures pour les utilisations optiques…).<br />
Le <strong>verre</strong> ordinaire accepte bien les chocs thermiques,<br />
mais, pour des usages spécifiques, il doit supporter<br />
de plus grandes variations de température : c’est possible<br />
en ajoutant à la silice du trioxyde de bore (B 2<br />
O 3<br />
).<br />
On obtient un <strong>verre</strong> de type Pyrex®.<br />
En trempant un <strong>verre</strong> (baisse brutale de la température<br />
après sa mise en forme), on obtient un renforcement<br />
mécanique de la surface du <strong>verre</strong>. S’il se brise, il produit<br />
de nombreux éclats non tranchants et donc moins<br />
dangereux.<br />
Les <strong>verre</strong>s de fluorures sont utilisés pour la construction<br />
des lasers et des fibres optiques fonctionnant dans<br />
l’infra-rouge.<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Du <strong>verre</strong> dans les CD et les DVD ?<br />
Il est possible d’obtenir des CD et des DVD<br />
réinscriptibles avec un <strong>verre</strong> à base de germanium,<br />
d’antimoine et de tellure. Grâce à une impulsion laser,<br />
ce <strong>verre</strong> peut passer d’un état amorphe à un état<br />
cristallin de manière réversible et enregistrer ainsi des<br />
informations. Par ce moyen, il est possible d’obtenir<br />
des DVD capables de stocker 25 Go au lieu des 4,9 Go<br />
actuels.
8<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Le <strong>verre</strong> est un<br />
matériau industriel très utilisé.<br />
Outre les objets du quotidien, il est au coeur<br />
de la fabrication des fibres optiques,<br />
composants clés de la transmission des<br />
informations dans les télécommunications.<br />
Grâce au raccordement à la fibre optique,<br />
chacun d’entre nous peut envoyer et recevoir<br />
des grandes quantités de données sur de très<br />
courtes durées.<br />
ENVELOPPE<br />
PROTECTRICE<br />
TRAJET LUMINEUX DANS UNE FIBRE OPTIQUE<br />
TRAJET LUMINEUX<br />
GAINE<br />
OPTIQUE<br />
ENVELOPPE PROTECTRICE<br />
GAINE<br />
COEUR<br />
COEUR<br />
A la différence d’un signal électrique,<br />
la lumière se déplace à très grande<br />
vitesse. C’est pourquoi la transmission<br />
par fibre optique est si rapide.<br />
Une fibre optique est composée<br />
de trois parties : le coeur, la gaine<br />
optique et l’enveloppe protectrice.<br />
C’est dans le coeur de la fibre que<br />
le signal lumineux est envoyé.<br />
Le principe est de permettre la<br />
propagation de la lumière dans le coeur<br />
en ajustant les indices de réfraction.<br />
Dans une fibre à saut d’indice,<br />
la différence d’indice<br />
de réfraction<br />
entre la gaine et le coeur<br />
empêche<br />
les rayo<br />
ns<br />
lumineux de<br />
sor<br />
tir de cel<br />
ui-ci<br />
par réfle<br />
xion int<br />
nter<br />
ne tot<br />
al<br />
e.<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Qu’est-ce que l’atténuation du signal ?<br />
Lors<br />
de la propagation de la lumière<br />
dans<br />
la fibre, il y a atténuation du signal qu<br />
i de<br />
vi<br />
ent<br />
de<br />
plus en plus faible. Avec<br />
les<br />
fibres<br />
actuell<br />
es<br />
et les<br />
longueurs<br />
d’ondes uti<br />
lisé<br />
es,1<br />
% de la puissance<br />
initialement injectée dans la fib<br />
re est encore dispon<br />
ible<br />
après 100 km de propagatio<br />
n,<br />
ce qui pe<br />
rmet<br />
tou<br />
out<br />
de même une détection.<br />
Pou<br />
r remé<br />
médi<br />
er au prob<br />
lè<br />
me<br />
de l’atténuation sur de très lon<br />
gu<br />
es distances<br />
es,<br />
il est<br />
nécessasa<br />
ire d’<br />
util<br />
iser<br />
des<br />
amp<br />
lific<br />
ateurs<br />
qui vont<br />
res<br />
ta<br />
urer<br />
le sign<br />
gnal<br />
.<br />
ATTÉNUATION<br />
LE SIGNAL QUI SE PROPAGE S’AFFAIBLIT
9<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
La vitrocéramique, inventée<br />
dans les années 1950, est constituée<br />
d’une matrice de <strong>verre</strong> dans laquelle<br />
des nanocristaux sont dispersés.<br />
Grâce à ce mélange, on obtient<br />
un matériau qui est plus résistant aux<br />
chocs et/ou qui présente des propriétés<br />
optiques et électriques originales.<br />
La vitrocéramique est obtenue<br />
par ajout d’agent de nucléation<br />
dans un <strong>verre</strong>.<br />
Ces agents vont provoquer<br />
la formation de nanocristaux dispersés<br />
dans la matrice du <strong>verre</strong>. On obtient<br />
alors un matériau qui est à la fois<br />
vitreux et nano cristallisé.<br />
La vitrocéramique fut d’abord utilisée<br />
pour fabriquer des récipients<br />
de cuisine.<br />
Elle est aujourd’hui utilisée pour<br />
produire des plaques vitrocéramiques,<br />
des vitrages de poêles et de<br />
cheminées, des éléments de missile,<br />
des miroirs de télescopes, des implants<br />
dentaires…<br />
CHAÎNE DE<br />
FABRICATION DE<br />
VITROCÉRAMIQUE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Four<br />
Laminage<br />
« Green glass »<br />
ou « <strong>verre</strong> mère »<br />
Découpe, façonnage<br />
et sérigraphie<br />
Traitement thermique<br />
de céramisation<br />
Stockage et emballage<br />
1<br />
6<br />
4<br />
2<br />
5<br />
3<br />
NANOCRISTA<br />
T<br />
UX AU<br />
SEIN D’UN VERRE<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Des vitrocéramiques d’avenir ?<br />
En<br />
utilisa<br />
nt des chalcogènes (soufre, sélénium,<br />
tellure) e), des chercheurs de Rennes ont obtenu<br />
des matériaux originaux, exempts d’oxygène<br />
dont la principale propriété<br />
est d’être transparent<br />
aux rayons infrarouges. Les applications<br />
de ce type de vitrocéramique pourraient être<br />
multiples (imagerie thermique, laser infrarouge…).
10<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Des implants et des biomatériaux en <strong>verre</strong><br />
et vitrocéramique sont de plus en plus utilisés<br />
dans le domaine médical pour leurs propriétés<br />
originales. Et de nombreuses recherches sont<br />
en cours pour élargir ce champ d’applications !<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
© gilaxia sur iStock<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Des couches pour améliorer<br />
la qualité des <strong>verre</strong>s des lunettes ?<br />
COUCHE DURCIE<br />
Les <strong>verre</strong>s servant à fabriquer des lunettes sont<br />
revêtus de diverses couches minces afin d’en améliorer<br />
la qualité. Le traitement antireflet, par exemple,<br />
permet une meilleure transmission de la lumière<br />
(plus de 90%<br />
de la lumière incidente traverse le <strong>verre</strong>).<br />
Ces résultats sont<br />
obtenus grâce à des procédés<br />
complexes pe<br />
rmettant le dépôt en surface de substances<br />
comme des oxydes<br />
de titane, divers fluorures…<br />
COUCHE EANTIR<br />
EFLETS<br />
COUCHE PROTECTRICE HYDROPHOBE<br />
COUCHE ANTISTATIQUE
11<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Le <strong>verre</strong> est de plus en plus utilisé en<br />
architecture. Ce n’est pas le fruit du hasard :<br />
il peut prendre pratiquement toutes les formes<br />
et, une fois revêtu des couches adéquates,<br />
il permet entre autres de gérer la lumière<br />
transmise, d’assurer une bonne isolation<br />
thermique et de s’autonettoyer !<br />
Le<br />
spe<br />
pect<br />
ctre<br />
sol<br />
olai<br />
aire<br />
est<br />
con<br />
onst<br />
stit<br />
itué<br />
de 54 %<br />
de lum<br />
umiè<br />
ière<br />
vis<br />
isib<br />
ible<br />
, de 43%<br />
de rayon<br />
nement<br />
inf<br />
raroug<br />
e<br />
et de 3% de rayo<br />
nnem<br />
emen<br />
ent ultr<br />
trav<br />
iole<br />
let.<br />
En architecture,<br />
il est nécessaire<br />
d’adapter les propriétés du <strong>verre</strong>.<br />
Ce résultat est obtenu par dépôt<br />
sur du <strong>verre</strong> flotté, de couches<br />
d’oxydes métalliques ou d’autres<br />
matériaux qui permettent d’en<br />
modifier les propriétés :<br />
<br />
auto nettoyantes) ;<br />
<br />
permettant de filtrer la quantité<br />
de lumière) ;<br />
<br />
aux chocs…).<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Des <strong>verre</strong>s à couches pour<br />
la protection contre les incendies ?<br />
Ces <strong>verre</strong>s sont constitués d’un empilement :<br />
une couche de <strong>verre</strong>, une couche de gel de silicate<br />
(1 mm d’épaisseur environ), une couche de <strong>verre</strong>…<br />
Lors d’un incendie, sous l’effet de la chaleur, le gel<br />
de silicat<br />
e se transforme en mousse et assure une<br />
forte isolatioi n thermique.<br />
INCENDIE<br />
VERR<br />
E<br />
BRISÉ<br />
COUCHE PARTIE DU<br />
INTU<br />
MESCENTE VITRAGE ENCORE<br />
TRANSFORMÉE<br />
INTACTE<br />
EN MOUSSE
12<br />
LE VERRE<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
Lustres et <strong>verre</strong>s de dégustation en <strong>verre</strong><br />
de cristal, plats, vitraux, sculptures diverses :<br />
depuis fort longtemps les artistes ont utilisé<br />
le <strong>verre</strong> comme matière première afin de<br />
créer de véritables œuvres d’art.<br />
Depuis 3 000 av JC,<br />
l’évolution des techniques<br />
a permis aux artistes<br />
de produire des pièces<br />
de plu<br />
s en plus complexes<br />
en variant les formes,<br />
les couleurs…<br />
Des <strong>verre</strong>ries célèbres<br />
comme celles de Murano<br />
près de Venise en Italie<br />
proposo ent des pièces<br />
en <strong>verre</strong> particulièrement<br />
recherchées.<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Qu’est-ce que le <strong>verre</strong> de cristal ?<br />
C’est un <strong>verre</strong> à base de silice qui contient au moins 24%<br />
d’oxyde de plomb. Le point de fusion du cristal est ainsi<br />
diminué, c’est un matériau plus lumineux<br />
(par augmentation de son indice de réfraction)<br />
et plus dense ; il produit une sonorité particulière<br />
et, étant moins dur que le <strong>verre</strong>, il peut être taillé.<br />
Cependant, le plomb est un métal toxique. Des études<br />
scientifiques ont montré qu’il existe un relargage<br />
de celui<br />
-ci dans<br />
les<br />
alcools conservés longtemps<br />
dans un flacon de cristal. La<br />
cém<br />
entation, traitement<br />
du cristal, ou l’apparition de cristal sans plomb<br />
permettent d’évite<br />
r ce grave inconvénient.
13<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
P<br />
SE<br />
En France, 5 millions de tonnes de <strong>verre</strong> sont<br />
fabriq<br />
uées par an pour un chiffre d’affaires<br />
d’environ 4 milliards d’euros.<br />
Le sable, dont celui utilisé pour la fabrication<br />
du <strong>verre</strong>, est une des ressources les plus<br />
consommées dans le monde. La filière<br />
de recyclage doit permettre d’économiser<br />
cette matière et de réduire la consommation<br />
d’énergie fossile pour diminuer la production<br />
de CO 2<br />
.<br />
Le sable va manquer !<br />
La parution du rapport «Sable<br />
et développement durable» en 2019,<br />
a permis à la directrice exécutive par intérim<br />
de l’ONU environnement, Mme Msuya,<br />
de déclarer : «Nous dépensons notre ‘budget’<br />
sable plus rapidement que nous<br />
ne pouvons le produire de façon<br />
responsable».<br />
Grâce au recyclage<br />
du <strong>verre</strong>, il est permis<br />
d’espérer que<br />
cette ressource<br />
sera moins<br />
surexploitée.<br />
DISTRIBUTION ET<br />
CONSOMMATION<br />
TRI DE L’HABITANT<br />
RECYCLAGE DU VERRE<br />
Un Français jette en moyenne 30 kg<br />
de <strong>verre</strong> par an mais ce matériau peut<br />
être recyclé à l’infini. Le <strong>verre</strong> récupéré<br />
est broyé pour obtenir le calcin qui est<br />
mélangé à du sable et des carbonates<br />
de sodium et de calcium.<br />
Le tout est fondu et donne de la pâte<br />
de <strong>verre</strong>. Une tonne de calcin<br />
permet d’économiser 750 kg<br />
de sable et environ<br />
500 kg de CO 2<br />
.<br />
COLLECTE SÉLECTIVE<br />
CENTRE DE CONDITIONNEMENT<br />
REMPLISSAGE<br />
CENTRE DE TRAITEMENT DU VERRE<br />
EXTRACTION DES<br />
ÉLÉMENTS INDÉSIRABLES<br />
NOUVELLES BOUTEILLES<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Comment recycle-t-on le <strong>verre</strong> ?<br />
USINE VERRIÈRE<br />
FUSION<br />
ET FABRICATION DE NOUVEAUX EMBALLAGES<br />
En boucle «fermée», le calcin de <strong>verre</strong>re d’emballage sert à faire<br />
de nouveaux emballages.<br />
En boucle «ouverte», le calcin<br />
de <strong>verre</strong> d’emballage et de <strong>verre</strong> plat<br />
entre dans la fabrication de fibres ou de mousses de <strong>verre</strong> d’isolation.
14<br />
LE VERRE<br />
E<br />
S’EXPOSE<br />
X<br />
P<br />
SE<br />
La recherche dans le domaine des <strong>verre</strong>s<br />
à Rennes<br />
foisonne de découvertes.<br />
L’invention de nouvelles compositions,<br />
leur mise en forme (fibres optiques, lentilles…)<br />
et leur développement industriel grâce à leurs<br />
nombreuses applications sont l’essence même<br />
du travail des chercheurs de l’université.<br />
Échant<br />
ntill<br />
ons de compo<br />
san<br />
ts<br />
et fibres<br />
optiques<br />
en <strong>verre</strong>re<br />
fluoré.<br />
Lentillesles fabriquées par<br />
Umicore<br />
C’est un peu par hasard<br />
qu’un nouveau <strong>verre</strong> de fluorures<br />
n’a pas fini dans la poubelle.<br />
Un cristal raté a permis la découverte<br />
de cettete nou<br />
velle famille de <strong>verre</strong>s<br />
par les frères Poulain<br />
en 1974.<br />
Les fibres en <strong>verre</strong> de fluorures<br />
serve<br />
nt<br />
aujourd’hui comme source laser.<br />
Dans les années 1990, X.H. Zhang<br />
et J. Lucas ont développé des <strong>verre</strong>s<br />
ayant la propriété unique d’être<br />
transparents dans l’infrarouge :<br />
les <strong>verre</strong>s de chalcogénures. Ils sont<br />
actuellement utilisés sur les caméras<br />
thermiques mais également pour<br />
le diagnostic médical, la détection<br />
de polluants...<br />
Aujourd’hui, la recherche rennaise s’oriente vers :<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
TASSE FROIDE<br />
TASSE CHAUDE<br />
PRISE DE<br />
VUE DANS<br />
LE VISIBLE<br />
PRISE DE<br />
VUE DANS<br />
L’INFRAROUGE<br />
EN SAVOIR PLUS<br />
Les chercheurs rennais ont été<br />
à l’origine de la création de 4 sociétés<br />
en Ille-et-Vilaine : Le Verre Fluoré (1974),<br />
Vertex (1996, aujourd’hui Umicore IRGlass),<br />
Diafir (2011), Selenoptics (2015).