Question n°35 : Pourquoi doit-on recoller les morceaux ?
Les matériaux usuels non pas une résistance infinie. Il nous arrive fréquemment de briser des objets, que ceux-ci soient en verre, en céramique, ou même en fer.
La cohésion d’un matériau a pour origine sa structure microscopique (atomique ou moléculaire). Si un objet, par exemple une clef en fer, se tient d’une seule pièce c’est parce que chacun des atomes de fer composant notre clef est lié à ses voisins par une force dont la portée est inférieure au millionième de millimètre.
Lorsque la clef casse, les faces des deux morceaux obtenus après cassure ne sont pas complètement lisses ; il existe des irrégularités, même si celles-ci ne sont pas visibles à l’œil nu. Dans ces conditions, il est très difficile de remettre les deux morceaux en contact de telle façon que les atomes de l’un ressentent les forces d’attraction engendrées par les atomes de l’autre. Pour cela, il faudrait pouvoir rapprocher les morceaux à moins d’un millionième de millimètre ! Les irrégularités se comporte comme des grains de sable qui empêche d’emboîter correctement des légos. De plus, dès que la clef est cassée, les deux surfaces ainsi créées se retrouvent en contact avec l’air, et des molécules présentes dans l’air (azote, oxygène, ...) viennent se déposer sur ces surfaces. Ces impuretés, empêche le bon contact entre les deux morceaux.
La solution est alors d’utiliser de la colle. Celle-ci sert de « pont » entre les atomes des deux morceaux de clef que l’on n’arrive pas remettre correctement en contact. Pour que le « pont » soit solide, il faut d’une part qu’il soit bien attaché à chaque extrémité, et d’autre part qu’il ait une bonne cohésion. Ces deux contraintes sont réalisées en utilisant des produits initialement liquide afin de se glisser dans les moindres aspérités des surfaces que l’on souhaite recoller, et qui deviennent solide pour résister à la cassure.
Une colle est faite d’un polymère plastique, normalement solide, rendu visqueux à l’aide d’un solvant. Une fois à l’air, le solvant s’évapore et le polymère retrouve sa rigidité.
Pour en savoir plus :
Pablo Jensen, Des atomes dans mon café crème, Editions du Seuil (2001)
