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Posté par Adrien le Lundi 26/07/2010 à 00:00
Des molécules qui passent de l'état solide à l'état liquide en refroidissant
En théorie, le phénomène avait déjà été prédit il y a 100 ans. Des physiciens de l'Université de Wurtzbourg (Bavière) sont maintenant parvenus à le démontrer: un solide peut passer à l'état liquide en étant refroidi.

Habituellement, alors que les molécules peuvent se déplacer librement et ne sont pas ordonnées en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), le refroidissement de la matière provoque une réorganisation de celles-ci sous une structure cristalline, si bien que se produit la solidification (La solidification est l'opération au cours de laquelle un liquide passe à l'état solide. Cela peut se faire par refroidissement (cas le plus courant), par augmentation de la pression, ou bien par une combinaison des...). Dans certains cas rares, le mécanisme peut cependant avoir lieu dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), mais il nécessite alors des conditions extrêmes - une très forte pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) ou une température proche du zéro absolu.


Représentation schématique de l’absorption de molécules NTCDA sur une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet...) de monocristaux d’argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.)

L'innovation réalisée par les physiciens est double: en premier lieu, ils sont parvenus à réaliser ce mécanisme avec des molécules organiques sans conditions extrêmes, simplement en les refroidissant. D'autre part, ils ont obtenu ce résultat sur un système bidimensionnel. Les résultats ont été publiés dans la revue Science. "Gustav Tammann, un chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique"). Le mot chimiste est...) qui vivait à Göttingen au début du 20ème siècle, avait déjà prédit théoriquement ce phénomène en 1903", explique Achim Schöll, assistant à la chaire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans...) expérimentale. Cependant, le résultat n'avait encore jamais été validé expérimentalement sur un système bidimensionnel.

Un système bidimensionnel est une structure où "les molécules se rangent à plat sous la forme de la plus fine couche possible, donc de l'épaisseur d'une molécule, sur un support cristallin", explique A. Schöll - comme des boules de billard sur une table. Les physiciens ont utilisé des molécules organiques composées d'une base de naphtaline et d'autres groupes fonctionnels. Le support était un monocristal d'argent. Tant que la température ne passait pas sous une certaine valeur, les molécules maintenaient leur organisation (Une organisation est) régulière, typique pour l'état solide. "Lorsque nous avons réduit la température à -120°C, nous avons pu observer une disparition de cette organisation en deux dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...)" - ce qui signifie que la couche s'est liquéfiée. L'effet est d'ailleurs réversible: en chauffant de nouveau, les molécules se réorganisent.

Les résultats sont en particulier importants pour la recherche fondamentale (La recherche fondamentale regroupe les travaux de recherche scientifique n'ayant pas de finalité économique déterminée au moment des travaux. On oppose en...) s'intéressant à la compréhension des relations microscopiques. "Nos conclusions sont par exemple essentielles pour le développement de nouveaux semi-conducteurs cristallins". Des molécules semblables à celles utilisées ici y sont fréquemment employées. De plus, des phénomènes d'organisation moléculaire au niveau des interfaces de contact entre molécules organiques et conducteurs de courant métalliques y jouent un rôle prépondérant.

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Source: BE Allemagne numéro 492 (23/07/2010) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /64116.htm
Illustration: IDW