Tweet
Une nouvelle forme de glace, qui pourrait ouvrir des perspectives intéressantes pour la production et le stockage de l'énergie.
La découverte d'une nouvelle forme de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) pourrait conduire à une meilleure compréhension de la géologie de notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...), contribuant ainsi à trouver de nouvelles solutions pour la production, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications...) et le stockage de l'énergie. La glace XVI, la moins dense de toutes les formes de glace connues, possède une structure fortement symétrique, 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 voyelle...) des cages. Elle est capable de piéger des molécules gazeuses pour former des composés appelés clathrates ou hydrates de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière...).
On sait que ces clathrates renferment d'énormes quantités de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à...) et d'autres gaz, situées dans le permafrost et dans de vastes couches sédimentaires à des centaines de mètres au fond des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.). Leur décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de vie, dégénèrent...) éventuelle pourrait avoir des conséquences pour notre planète ; une meilleure compréhension de leurs propriétés est donc un objectif prioritaire.
Dans un article publié dans la revue Nature, des chercheurs de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de Göttingen et de l'Institut Laue Langevin (L'Institut Laue-Langevin (ILL), nommé ainsi en l'honneur des physiciens Max von Laue (physicien allemand 1879-1960) et Paul Langevin (physicien français 1872-1946) est un organisme...) (ILL) présentent le premier clathrate vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.), autrement dit un cadre de molécules d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) dont on a retiré toutes les molécules hôtes. Ce clathrate vide, longtemps considéré comme purement hypothétique, joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle clé pour la compréhension de la chimie physique (La chimie physique est l’étude des bases physiques des systèmes chimiques et des procédés. En particulier, la description énergétique des diverses transformations...) des hydrates de gaz. Ce type 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...) pourrait contribuer à faciliter l'écoulement du gaz et du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie...) dans les pipelines dans les environnements à basses températures et permettre d'accéder à des réserves de gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse.) inexploitées au fond des océans.
Pour créer l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines de glace XVI, les chercheurs ont synthétisé un clathrate rempli de molécules de néon, qu'ils ont ensuite enlevées en les pompant délicatement à basses températures. L'utilisation de petits atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...) comme ceux du gaz néon permettait de vider le clathrate sans compromettre sa fragile structure.
Pour y parvenir, le clathrate de néon a été pompé dans un vide à des températures avoisinant 140° K, pendant que les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d'une onde par les...) neutronique étaient collectées en utilisant le diffractomètre (Le diffractomètre est un appareil permettant de mesurer la diffraction d'une onde sur une cible. Le terme est utilisé exclusivement pour la diffractométrie de rayons X.) de pointe D20 de l'ILL. Les données obtenues ont permis de confirmer que le clathrate avait bien été entièrement vidé, et ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) une image complète de sa structure.
En tant que solide stable entièrement composé de molécules de H2O, le clathrate vide constitue aussi une nouvelle phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique de la glace. Cette glace XVI est la 17e forme de glace découverte et la moins dense de toutes les formes cristallines d'eau connues. On prédit également qu'il s'agit d'une configuration stable à basse température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée...) de l'eau à des pressions négatives (l'équivalent de la tension (La tension est une force d'extension.) – l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés...) des pressions compressives positives), et c'est à ce jour (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 Soleil éclairent le...) la seule forme de glace obtenue de façon expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit d'approches de...) à présenter l'aspect d'un clathrate.
La découverte d'une nouvelle forme de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) pourrait conduire à une meilleure compréhension de la géologie de notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...), contribuant ainsi à trouver de nouvelles solutions pour la production, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications...) et le stockage de l'énergie. La glace XVI, la moins dense de toutes les formes de glace connues, possède une structure fortement symétrique, 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 voyelle...) des cages. Elle est capable de piéger des molécules gazeuses pour former des composés appelés clathrates ou hydrates de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière...).
On sait que ces clathrates renferment d'énormes quantités de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à...) et d'autres gaz, situées dans le permafrost et dans de vastes couches sédimentaires à des centaines de mètres au fond des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.). Leur décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de vie, dégénèrent...) éventuelle pourrait avoir des conséquences pour notre planète ; une meilleure compréhension de leurs propriétés est donc un objectif prioritaire.
Dans un article publié dans la revue Nature, des chercheurs de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de Göttingen et de l'Institut Laue Langevin (L'Institut Laue-Langevin (ILL), nommé ainsi en l'honneur des physiciens Max von Laue (physicien allemand 1879-1960) et Paul Langevin (physicien français 1872-1946) est un organisme...) (ILL) présentent le premier clathrate vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.), autrement dit un cadre de molécules d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) dont on a retiré toutes les molécules hôtes. Ce clathrate vide, longtemps considéré comme purement hypothétique, joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle clé pour la compréhension de la chimie physique (La chimie physique est l’étude des bases physiques des systèmes chimiques et des procédés. En particulier, la description énergétique des diverses transformations...) des hydrates de gaz. Ce type 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...) pourrait contribuer à faciliter l'écoulement du gaz et du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie...) dans les pipelines dans les environnements à basses températures et permettre d'accéder à des réserves de gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse.) inexploitées au fond des océans.
Pour créer l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines de glace XVI, les chercheurs ont synthétisé un clathrate rempli de molécules de néon, qu'ils ont ensuite enlevées en les pompant délicatement à basses températures. L'utilisation de petits atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...) comme ceux du gaz néon permettait de vider le clathrate sans compromettre sa fragile structure.
Pour y parvenir, le clathrate de néon a été pompé dans un vide à des températures avoisinant 140° K, pendant que les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d'une onde par les...) neutronique étaient collectées en utilisant le diffractomètre (Le diffractomètre est un appareil permettant de mesurer la diffraction d'une onde sur une cible. Le terme est utilisé exclusivement pour la diffractométrie de rayons X.) de pointe D20 de l'ILL. Les données obtenues ont permis de confirmer que le clathrate avait bien été entièrement vidé, et ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) une image complète de sa structure.
En tant que solide stable entièrement composé de molécules de H2O, le clathrate vide constitue aussi une nouvelle phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique de la glace. Cette glace XVI est la 17e forme de glace découverte et la moins dense de toutes les formes cristallines d'eau connues. On prédit également qu'il s'agit d'une configuration stable à basse température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée...) de l'eau à des pressions négatives (l'équivalent de la tension (La tension est une force d'extension.) – l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés...) des pressions compressives positives), et c'est à ce jour (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 Soleil éclairent le...) la seule forme de glace obtenue de façon expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit d'approches de...) à présenter l'aspect d'un clathrate.
Commentaire