Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Michel le Samedi 13/12/2008 à 00:00
Un coup d'œil au cœur de la molécule
Pour la première fois, l'évolution en "temps réel" de la structure moléculaire lors d'une réaction chimique a été observée par une équipe de l'EPFL (Ecole polytechnique Fédérale de Lausanne) en collaboration avec le Paul-Scherrer Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute...) (PSI). Voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement...) dans le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) petit, à la source des réactions chimiques et biologiques...

Cette prouesse technique, permettant d'observer le mouvement moléculaire à une échelle de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) encore jamais atteinte, a été réalisée par une équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) dirigée par le Professeur Majed Chergui, directeur du Laboratoire de spectroscopie ultrarapide (EPFL) en collaboration avec le FEMTO group (PSI), est publiée dans la dernière édition de la revue Science.

Cette avancée technologique ouvre d'intéressantes perspectives dans l'étude des systèmes chimiques et biologiques. Elle permet notamment une meilleure compréhension de l'évolution de la structure moléculaire lors de réactions chimiques. Les chercheurs l'ont appliquée à l'étude de complexes moléculaires contenant des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...) métalliques, très étudiés en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.). Ceci pourrait donc déboucher sur des avancées dans le domaine du stockage d'informations sous forme magnétique, ou en énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du cycle de...). Elle ouvre aussi des perspectives en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre...), ces molécules étant les analogues des centres actifs des hémoproteines (hémoglobine, myoglobine).

Structure et évolution

A titre de comparaison, les mouvements, insaisissables à l'?il nu, d'un chat (Le chat domestique (Felis silvestris catus) est un mammifère carnivore de la famille des félidés. Il est l’un des principaux animaux de compagnie et compte aujourd’hui une cinquantaine de...) se retournant dans sa chute et retombant sur ses pattes ne peuvent être observés qu'à l'aide d'une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la...) prenant des clichés séparés de quelques dizaines de millisecondes. En faire de même avec les molécules, 100 000 millions de fois plus petites que le félidé, suppose une caméra pouvant faire des clichés séparés de quelques dizaines de femtosecondes (1 femtoseconde = 10^-15 sec et est à une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...), ce qu'une seconde est à 32 millions d'années!)

Si certains lasers permettent une telle résolution temporelle, les méthodes optiques ne donnent pas d'informations sur la structure moléculaire. Pour résoudre cette difficulté, l'équipe du professeur Chergui a combiné des lasers délivrant des impulsions femtoseconde de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de...) ultraviolette-visible avec une source d'impulsions femtoseconde de rayons X, dans une technique appelée spectroscopie d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une...) X ultrarapide. "Avec ce type de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) pulsé et de très courtes longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière. Une onde...), il est possible d'observer les changements de la structure moléculaire, et ainsi d'obtenir des informations précises sur la rupture, la formation ou la transformation des liaisons chimiques entre les atomes. Et tout cela en temps-réel!", explique Majed Chergui.

Effort conjoint avec le PSI

Pour obtenir une telle précision, les chercheurs avaient besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois...) d'une source de rayons X femtoseconde à la fois stable et accordable en longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur...) d'onde. Ils l'ont trouvée au PSI, grâce à une collaboration avec l'équipe de Rafael Abela. En utilisant les impulsions femtoseconde extraites de l'accélérateur Swiss Light Source, par une technique que le PSI a développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des...), les deux équipes sont parvenues, pour la première fois, à suivre l'évolution 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 matière possédant les propriétés...) subissant un changement de structure en 150 fs!

Cette méthode constitue un excellent outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus grande...) d'analyse des réactions dans les milieux liquides et désordonnés qui caractérisent les systèmes biologiques et la plupart des systèmes chimiques. Pour Majed Chergui, la prochaine étape sera de l'appliquer à d'autres systèmes.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: Communiqué de presse de l'EPFL
Illustration: © EPFL
 
Archives des News
  Juillet 2018
  Juin 2018
  Mai 2018
  Avril 2018
  Toutes les archives

Samedi 14 Juillet 2018 à 12:00:17 - Multimédia - 1 commentaire
» L'Internet des Objets spatial décolle
Page générée en 2.883 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - Informations légales