"Ce sont leurs défauts qui les rendent intéressants. "
Charles Frank
"Par cette boutade, le physicien anglais Frederick Charles Frank
(1911-1998) énonçait l'importance du rôle des imperfections d'un
matériau sur ses propriétés. Par exemple, la couleur des pierres
précieuses est due à de très faibles quantités d'impuretés qui les
distinguent d'un cristal pur. En physique des matériaux, les
défauts sont des déviations par rapport à une structure idéale
d'atomes régulièrement ordonnés, le cristal. Un premier type de
défaut, la dislocation, est un écart local à l'empilement des
atomes. Les déplacements de ces défauts de position sont à
l'origine de la plasticité des matériaux et modifient leur
résistance en traction, en flexion ou en compression. Cette
mobilité explique la ductilité des métaux purs, utilisée dans les
procédés d'emboutissage. Dans un alliage, en revanche, la mobilité
des défauts est réduite ou bloquée, ce qui le rend moins
déformable et plus résistant. En cas de choc, la propagation des
dislocations permet à une pièce de résister à la rupture, car les
déformations qu'elle induit absorbent l'énergie du choc. (..) La
fissure, séparation locale et abrupte dans la matière, est un
autre type de défaut. Pour découper une plaque de verre, il suffit
d'y faire une simple rayure à l'aide d'une roulette de vitrier. De
même, une encoche dans une feuille de papier que l'on étire permet
de la déchirer plus facilement (..) ou une série de petits trous
alignés (découper selon les pointillés !). En revanche, placer un
trou à l'extrémité d'une fissure peut empêcher sa propagation,
car, en répartissant les contraintes, il limite l'extension de
celle-ci. Faire des trous ne fragilise donc pas toujours le
matériau et lui permet parfois de mieux résister à la fracture
tout en l'allégeant. Une roche poreuse est ainsi moins fragile
qu'un morceau de verre qui a quasiment la même composition
chimique. Pour moduler les propriétés d'un matériau, ce sont bel
et bien ses défauts qui sont intéressants. " (R.Lehoucq. Les
cristaux sont comme les humains.)
Lu dans:
Roland Lehoucq. Les cristaux sont comme les humains. Le Monde 9 février 2013. Cahier Science&Techno. p1.
Exposition Ruptures. Palais de la Découverte. Paris. A partir du 12 février 2013.
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