La science en sait beaucoup sur le comportement de l'eau ordinaire : elle se dilate lorsqu'elle gèle, elle a un point d'ébullition élevé. Mais lorsque l'épaisseur de l'eau est réduite à une ou deux molécules, des nuances inattendues commencent à apparaître. Des scientifiques de l'Université de Cambridge ont découvert qu'une couche d'eau bidimensionnelle présente les propriétés d'un corps non solide et non liquide et devient également conductrice à haute pression.
Les molécules d'eau situées entre deux membranes ou dans des nanocavités sont un phénomène courant. On le trouve dans les organismes vivants ou dans les formations géologiques. Mais une telle eau ne se comporte pas du tout comme celle qui coule du robinet.
Jusqu'à présent, les difficultés d'étudier les phases de l'eau à l'échelle nanométrique ont empêché une compréhension complète de ses propriétés. Cependant, une équipe de scientifiques de Cambridge a appliqué une technologie informatique avancée et a pu prédire le diagramme de phase d'une couche d'une épaisseur d'une molécule avec une précision sans précédent.
Les scientifiques ont découvert que les molécules d'eau contraintes de maintenir cette épaisseur passent par plusieurs phases, dont des phases « hexatique » et « superionique ». Dans l'hexatique, l'eau se comporte comme un croisement entre un liquide et un solide. Dans la phase superionique, qui se produit à haute pression, l'eau commence à conduire les protons à travers la glace de la même manière que les électrons circulent dans un conducteur.
Comprendre le comportement de l'eau à l'échelle nanométrique est d'une grande importance pour de nombreuses nouvelles technologies. Le succès de nombreuses thérapies dépend de la réponse de l'eau dans de minuscules cavités corporelles. Le développement d'électrolytes de haute qualité pour les batteries, les systèmes de dessalement et de transport est également lié à la physique de l'eau. La nouvelle approche permet d'étudier l'eau monocouche avec une précision jusque-là inaccessible.
L'année dernière, des physiciens ont prouvé expérimentalement ce qui avait été prédit il y a 20 ans en théorie. Il s'avère que les électrons peuvent se former dans les supraconducteurs non seulement des paires, mais aussi des quadruples.
2022-09-16 17:33:57
Auteur: Vitalii Babkin