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Posté par Michel le Dimanche 23/04/2006 à 00:00
Des larmes de cristal
Des chercheurs de l'université britannique d'Exeter ont constaté que les larmes, loin d'être de l'eau simplement salée comme le prétend la tradition, sont des liquides extrêmement complexes dont la surface rappelle fortement la structure de la membrane des cellules.

Le film de larme qui couvre et humidifie nos yeux doit remplir plusieurs fonctions. En particulier, il doit empêcher les poussières ou les micro-organismes de pénétrer, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en maintenant l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) à l'intérieur et en l'empêchant de se vaporiser. C'est pourquoi ce film liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) possède un enduit protecteur épais de seulement une ou deux molécules, un peu comme la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) d'une bulle de savon (Qui ne s'est pas un jour ou l'autre émerveillé à la vue des bulles de savon ? Ces petites boules volantes ou composant les mousses des écumes recèlent beaucoup de sujets d'étude pour les physiciens.). Peter Petrov et ses collègues ont étudié la composition de cet enduit, constitué d'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée mélange. Les...) d'une grande variété de molécules biologiques, de façon à mieux comprendre comment il accomplit cette tâche.

Certains des composants moléculaires de la "peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.)" des larmes sont en réalité tout à fait semblables à des molécules du savon: des lipides qui, comme les principaux constituants de la membrane des cellules, ont un "avant" hydrosoluble et un "arrière" insoluble. A la surface de l'eau, ces molécules ont tendance à se disposer en couches d'une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de...) d'épaisseur, avec leur devant submergé et leur arrière insoluble qui les pousse (Pousse est le nom donné à une course automobile illégale à la Réunion.) hors de l'eau. Mais certains autres constituants des larmes sont totalement hydrophobes: ils se dissolvent aisément dans les graisses, mais à peine dans l'eau. De telles molécules tendent à se regrouper d'elles-mêmes en gouttelettes compactes à la surface de l'eau, comme des gouttelettes d'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se...) ou de graisse.

Comment ce mélange s'organise-t-il en une pellicule de larme ? Petrov et son équipe de chercheurs ont essayé de répondre à cette question en comparant la réflexion de rayons X sur la surface de larmes naturelles (de vaches) et sur des substances artificielles analogues constituées d'un mélange de lipides et de composés graisseux. Leur étude a montré que, dans les deux cas, les molécules semblent s'aligner à la surface de l'eau le long de motifs réguliers et ordonnés, un peu comme des cristaux bidimensionnels.

En ajoutant des molécules fluorescentes aux larmes synthétiques ne contenant que des composants lipidiques, les chercheurs ont constaté que les lipides se scindaient en deux états différents: un état relativement désordonné, comme un liquide bidimensionnel, entremêlé à des gouttes disposées en un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) cristallin compact, formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque...) de remarquables motifs floraux.

Des composants gras rajoutés par la suite au mélange provoquent la formation d'une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base...) de mousse au-dessus des lipides, leur permettant de rester hors de l'eau. Les chercheurs pensent que ces propriétés permettent aux larmes de conserver une structure relativement continue même lorsqu'elles sont fortement compressées ou étirées, comme cela peut par exemple se produire lorsque nous clignons des yeux: quand la pellicule est comprimée, les cristaux de lipides s'élargissent légèrement, puis lorsqu'elle est étirée, ils redeviennent plus petits.

Petrov et son équipe ont décrits leurs travaux lors de la conférence "Condensed Matter and Materials Physics", organisée ces jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...) derniers à Exeter par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) britannique.

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Source: Institute of Physics