Nobel de chimie attribué à Shechtman

Le prix Nobel de chimie 2011 est décerné à Daniel Shechtman pour la découverte des quasi-cristaux.

Dans les quasicristaux, on retrouve les mosaïques fascinantes du monde arabe reproduit à l’échelle des atomes : les modèles réguliers qui ne se répètent jamais. Toutefois, la configuration dans quasicristaux était considérée comme impossible. Daniel Shechtman s’est férocement battu contre cette idée et il a fondamentalement modifié la façon dont les chimistes conçoivent des matières solides.

En effet, le 8 avril 1982, une image défiant les lois de la nature parut dans microscope électronique, devant les yeux Daniel de Shechtman. Jusqu’alors, dans toutes matières solides, les atomes étaient censés être emballés dans des cristaux aux motifs symétriques qui se répétaient périodiquement. Cette répétition était nécessaire afin d’obtenir un cristal.

L’image que voyait Shechtman a cependant montré que les atomes qu’il avait devant lui étaient inscrits dans un schéma qui ne pouvait pas être répété. Un telle possibilité était considérée comme tout aussi impossible que la création d’un ballon de football en utilisant seulement des hexagones, alors que la construction d’une sphère nécessite aussi bien des hexagones que des pentagones. La découverte Shechtman fut extrêmement controversée. Durant ses recherches, il lui fut même demandé de quitter son groupe de recherche. Mais, finalement, il est sorti vainqueur de son combat pour forcer les les scientifiques à reconsidérer leur conception de la nature même de la matière.

Des mosaïques apériodique, tels que celles trouvées dans les mosaïques du palais médiéval de l’Alhambra en Espagne et au sanctuaire Darb-i Imam en Iran, ont aidé les scientifiques à comprendre à quoi pouvaient ressembler les quasicristaux au niveau atomique. Dans ces mosaïques, comme dans les quasicristaux, les motifs sont réguliers – ils suivent des règles mathématiques – mais ils ne se répètent jamais.

Quand les scientifiques décrivent quasicristaux de Shechtman, ils utilisent un concept qui vient de la conjonction des mathématiques et de l’art : le nombre d’or. Ce nombre avait déjà suscité l’intérêt des mathématiciens de la Grèce antique, et il est souvent apparu dans la géométrie et l’architecture. C’est ainsi que, dans les quasicristaux, le ratio des distances différentes entre les atomes est liée à ce nombre d’or.

Suite à la découverte de Shechtman, des scientifiques ont produit d’autres types de quasicristaux dans le laboratoire et découvert des quasicristaux apparus naturellement dans des échantillons de minéraux provenant d’une rivière russe. Une entreprise suédoise a également trouvé des quasicristaux dans une certaine forme de l’acier, où les cristaux renforcent le métal quel que celui d’une armure. Actuellement, des scientifiques sont en train d’expérimenter l’emploi de quasicristaux dans différents produits tels que les poêles à frire et les moteurs diesel.

Daniel Shechtman, citoyen israélien, est né en 1941 à Tel Aviv. Docteur en 1972 du Technion – Israel Institute of Technology de Haifa, il est professeur à la chaire Philippe Tobias de ce même institut.