Les polymères sont de grandes molécules, naturelles ou synthétiques, constituées d'unités chimiques répétées appelées « monomères ». Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), communément connu sous le nom de plexiglas, est un polymère synthétique dérivé du gaz naturel. Thermoplastique, il ramollit sous l'effet de la chaleur et se solidifie à nouveau en refroidissant.
Le verre, quant à lui, est un matériau dur et non cristallin obtenu par la fusion de sable, de chaux, d'oxyde de calcium et de dioxyde de silicium à des températures extrêmement élevées. Il en résulte une structure amorphe, fragile mais transparente. L'ajout d'autres ingrédients permet d'améliorer sa dureté et sa clarté. Ces différences fondamentales de structure moléculaire expliquent les écarts de résistance entre les deux matériaux.
Résistance à la traction
La résistance à la traction mesure la force nécessaire pour étirer un matériau jusqu'à le rompre. Celle du plexiglas peut atteindre 11 000 livres par pouce carré (psi), ce qui lui permet de s'étirer imperceptiblement sous contrainte avant de céder.
Le verre, en revanche, est relativement fragile en raison de ses propriétés non cristallines. Ses molécules ne possèdent pas de plans d'atomes capables de glisser les uns sur les autres pour absorber les contraintes et éviter une rupture brutale. Le verre est également sujet aux microfissures, et la casse survient généralement le long de ces fissures.
Résistance à la compression
La résistance à la compression évalue la capacité d'un matériau à résister aux forces qui tentent de l'écraser ou de le compacter. Celle du plexiglas atteint 18 000 psi, soit 124 mégapascals (MPa), tandis que celle du verre n'est que de 5 802 psi, soit 40 MPa.
Ce résultat peut sembler contre-intuitif, car le verre paraît plus dur et moins compressible. Pourtant, le plexiglas s'avère plus résistant grâce à sa structure polymérique : ses longues chaînes moléculaires absorbent mieux la compression que la structure non cristalline du verre.
Résistance à la flexion
La résistance à la flexion mesure la capacité d'un matériau à ne pas se rompre lorsqu'il est plié — autrement dit, sa souplesse. Celle du plexiglas se situe entre 14 000 et 17 000 psi, soit 100 à 117 MPa.
Les différents types de verre présentent des caractéristiques variables selon leur procédé de fabrication et les matériaux ajoutés lors de la production. De manière générale, toutefois, la résistance à la flexion du verre reste inférieure à celle du plexiglas.
Module d'élasticité
Le module d'élasticité, également appelé module de Young, mesure la force nécessaire pour modifier les dimensions d'un matériau — autrement dit, sa rigidité. Un module élevé indique une grande rigidité, c'est-à-dire la capacité du matériau à conserver sa forme sous une charge.
Celui du plexiglas est de 450 000 psi, soit 3 103 MPa, tandis que celui du verre atteint 10 000 000 psi, soit 70 000 MPa. Le verre est donc nettement plus rigide, mais cette rigidité s'accompagne d'une fragilité accrue.
Conclusion : lequel choisir ?
En résumé, le plexiglas surpasse le verre en résistance à la traction, à la compression et à la flexion, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications exigeant légèreté, sécurité et durabilité, comme les vitrages de protection, les aquariums ou les enseignes lumineuses.
Le verre conserve néanmoins des atouts : sa rigidité supérieure, sa meilleure résistance aux rayures et sa stabilité face aux UV en font le matériau idéal lorsque transparence durable et tenue mécanique sont prioritaires. Le choix entre les deux dépend donc avant tout de l'usage prévu.
Source : https://jardin.98905.com/furniture/other-furniture/1007038043.html