Magazine Science & vie

Le Monde selon la Physique (PHYSICS WORLD COM ) JANV 2017 -2 eme partie fin

Publié le 09 février 2017 par 000111aaa

 La physique est l’une des sciences qui s’efforce de voir l’univers  le plus  objectivement possible …Ce qui n’interdit pas les  erreurs , les appréciations floues  et l’instrumentation trompeuse   de  certaines politiques , doctrines  économiques  et mythes religieux etc. …

Sur une planète  aux ressources limitées, nous nous dirigeons à petits pas  vers une  surpopulation  , une exploitation sans retenue  des matières premières  et une dégradation irréversible  de nos sols et de nos mers  ….et de notre climat

 «So .... .APPOCALYSME  now ?? » Avais-je questionné à ma  célèbre et funèbre  conférence  de  PRINCETON  de 2012 ……Et j' y conclue  « No !   you ‘ve to suffer first  and see  this   humanity disaster going out   , more or less  slowly  … depending on  how dumb  or obstinate  you ‘re   !” (Vous devrez    subir de voir  ce désastre  humain   se révéler  plus ou moins lentement   , suivant votre degré de bêtise et d’obstination !!!!)

____________________________________________________________

1 :

Quasi-phase transition spotted in water-filled carbon nanotubes

et al/Phys. Rev. Lett.)">et al/Phys. Rev. Lett.)">et al/Phys. Rev. Lett.)">
Illustration of a single-walled carbon nanotube filled with water

et al/Phys. Rev. Lett.)">et al/Phys. Rev. Lett.)">et al/Phys. Rev. Lett.)">Lining up: water molecules within a carbon nanotube

Une transition quasi-phase repérée dans des nanotubes de carbone remplis d'eau

23 janvier 2017 1 commentaire

Illustration d'un nanotube de carbone à paroi unique rempli d'eau

Alignement: molécules d'eau dans un nanotube de carbone

Les propriétés optiques des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) changent lorsque les minuscules structures sont remplies d'eau. C'est la conclusion de scientifiques en Belgique et aux États-Unis, qui attribuent ce changement à une «transition quasi-phase» qui se produit dans l'eau - bien que la nature exacte de la transition reste  inconnue. Les recherches portent sur une nouvelle technique pour étudier les molécules d'eau confinées- ce qui est crucial pour diverses branches de la science, mais  qui  est étonnamment difficile à faire. L'étude pourrait conduire à de meilleures façons de délivrer des médicaments dans le corps et même à  renforcer notre compréhension de la mécanique quantique.

Les SWCNT sont des structures creuses de type chevelu avec des parois d'un seul atome. Normalement, ils sont fermés aux deux extrémités, mais parfois les extrémités peuvent être ouvertes et Sofie Cambré de l'Université d'Anvers en Belgique et ses collègues ont précédemment montré que les SWCNT ouverts se remplissaient rapidement avec d'autres molécules et les maintiennaient in situ . Pourquoi cela se produit n'est pas bien compris, mais Cambré avance  "il semble que l'énergie d'une molécule à l'intérieur d'un SWCNTs oit beaucoup plus faible que lorsque vous les avez séparées."

 Ces SWCNTs sont naturellement fluorescentes, et la couleur de la lumière fluorescente se déplace si le nanotube est rempli. «Vous avez besoin d'un équipement dédié pour vraiment voir ces petits changements», dit Cambré. Cependant, en mesurant les décalages, les chercheurs peuvent potentiellement obtenir des informations utiles sur le comportement des molécules confinées.

Cambré et son équipe d'Anvers - en collaboration avec Xuedan Ma et ses collègues du Centre de nanotechnologies intégrées, qui fait partie du laboratoire national de Los Alamos au Nouveau Mexique - ont examiné des SWCNT d'environ 0,75 nm de diamètre. Il est assez grand pour accueillir les molécules d'eau en une file unique. Ils ont préparé une suspension aqueuse de SWCNTs, ce qui a fait que les SWCNT ouverts se sont remplis remplis d'eau. Ils ont ensuite utilisé l'ultracentrifugation pour séparer les SWCNT vides et complets. Les deux ont été séchés pour créer des films, et les SWCNTs remplis ont conservé leur eau pendant le processus de séchage. Les chercheurs ont ensuite mesuré la variation du spectre de fluorescence de chaque échantillon en fonction de la température.

L'équipe a mesuré une augmentation graduelle des fréquences d'émission des deux échantillons avec la température. Cela a été vu précédemment et est considéré comme provenant de la tension  résultant de la dilatation thermique. Ils ont également noté une augmentation assez forte de la fréquence d'émission des SWCNT remplies à environ 150 K, ce qui n'était pas présent dans le spectre des SWCNTs vides. Les chercheurs attribuent l'augmentation à une "transition quasi-phase" dans la chaîne des molécules d'eau. Quasi parce qu'une vraie transition de phase n'est pas, à proprement parler, possible en 1D, explique Cambré. "Si vous avez juste une seule rangée de molécules d'eau, vous ne pouvez pas décrire ce qui se passe comme le gel ou l'ébullition ou quelque chose comme ça."

La nature exacte de la transition est plus déroutante. Les chercheurs pensent qu'il est plus probable un changement d'un état dans lequel les molécules forment un arrangement ordonné à un autre  dans lequel leur orientation est aléatoire. Cependant, il pourrait également s'agir d'un changement entre deux arrangements ordonnés différents.

Désalinisation de l'eau

L'observation d'un type de transition de phase dans un système 1D a un intérêt physique fondamental, dit Cambré, mais la recherche pourrait également avoir des applications dans de nombreux autres domaines de la science. L'équipe étudie maintenant le comportement de l'eau dans d'autres nanotubes de diamètres différents ainsi que le comportement d'autres fluides encapsulés. Comprendre les fluides confinés est une étape vers leur contrôle, ce qui pourrait être utile dans les applications de filtration. "Si vous pouviez créer une membrane qui ne consistait que de nanotubes avec un diamètre spécifique, vous auriez un moyen de transport très sélectif", dit Cambré: "Si, par exemple, seul l'eau peut passer et les ions ne peuvent pas, alors vous réalisez  le dessalement de l'eau."

La capacité de transporter des molécules à l'intérieur des nanotubes et de contrôler leur libération pourrait être utilisée pour délivrer des médicaments à l'endroit où ils sont nécessaires dans le corps tout en évitant les effets secondaires ailleurs. Le confinement de particules magnétiques pourrait même être utile pour étudier le magnétisme à l'échelle quantique. "Il ya beaucoup de choses intéressantes que nous pouvons faire et nous sommes vraiment excités à ce sujet", dit Ma, maintenant à Argonne National Laboratory dans l'Illinois.

MON COMMENTAIRE /  C  ‘est un travail intéressant et qui complète celui qui fut mené pendant des années   sur l’intensité et la complexité de la liaison hydrogène dans la molécule d’eau  …En effet  ces nanotubes forment un filtre ou un diaphragme de perméabilité  fixée  et   qui forcent les molécules d’eau  ( structure en  V avec un angle de 120°)à se présenter sous forme de longues files  de  WWWWWWW   ou de VVVVVVVVVV  etc  et  détruisent   cette liaison H multiple à 2  ou 3 dimensions bien connue  dans H2O (  structure dite » polywater »)

_____________________________________________________________________

2

Ancient meteorites reveal solar-system's unstable past

Des météorites anciennes révèlent le passé instable du système solaire

Les micro-météorites anciennes ont révélé que l'histoire du système solaire pourrait ne pas être aussi stable que nous le pensions. La découverte a été faite par des chercheurs de l'Université de Lund, en Suède, en collaboration avec l'Université de Chicago et l'Université de Wisconsin-Madison aux États-Unis. L'équipe a étudié 43 météorites retrouvées sur l'ancien fond marin de la rivière Lynna près de Saint-Pétersbourg en Russie. Ces objets sont tombés sur Terre il y a 470 millions d'années et avaient moins de 2 mm de diamètre. De façon inhabituelle, la composition de ces minuscules météorites ne correspondait pas à la composition des météorites modernes. Les résultats ont fait écho à la recherche à partir de 2016 visant  à enquêter sur une ancienne météorite nommée Österplana 065 trouvé dans une carrière suédoise. Ces études signifient que le flux de météorites il ya près de 500 millions d'années était complètement différent d’ aujourd'hui. "Nous avons toujours supposé que le système solaire était  stable, et nous avions donc prévu que le même type de météorites etait tombé sur Terre tout au long de l'histoire du système solaire, mais nous avons maintenant réalisé que ce n'est pas le cas", explique Birger Schmitz , qui  a participé aux deux études. La dernière découverte, rapportée dans Nature Astronomy, signifie que notre compréhension actuelle de l'histoire stable de notre système solaire doit être révisée.

MON COMMENTAIRE /Le système solaire est chaotique  (avec un horizon de Lyapounov de l'ordre de 200 millions d'années)  et les résultats de JACQUES LASKAR montrent que non seulement les caractéristiques orbitales des diverses planètes ont changé mais que des phénomènes de résonance ont pu survenir et provoquer des "accidents" .  J’ai aussi déjà publié des articles sur ce phénomène de  météorites au cours des âges : voir sur google  olivier-4 nouvel obs  (Le 06 janvier 2012 à 16h15

EVOLUTION DU SYSTEME SOLAIRE (FIN)(LA RECHERCHE janvier 2012)

_________________________________________________________

3

Light pushes and pulls on a gold plate

et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">
Illustration of how and object can be pushed and pulled by light

et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">Back and forth: gold plate moved by light from a tapered fibre

La lumière pousse et tire sur une plaque d'or

Illustration de comment et  quel objet peut être poussé et tiré par la lumière

Dos et devant: plaque d'or déplacée par la lumière d'une fibre conique

Quand un faisceau de lumière frappe un objet, une 'impulsion est transférée à l'objet, le poussant loin de la source de la lumière.  Une lumière frappant un côté d'un objet fera également chauffer cette extrémité de l'objet, qui à son tour va chauffer l'air environnant. Les molécules d'air plus chaudes et à mouvement plus rapide sur le côté éclairé exerceront une force plus grande sur l'objet que celle des  les molécules plus froides du côté opposé - provoquant à nouveau  l’éloignement  de la source de la lumière. Récemment , Min Qiu de l'Université du Zhejiang en Chine et ses collègues ont créé un scénario dans lequel ces deux phénomènes agissent  dans des directions opposées. Ils ont placé une plaque hexagonale d'or (mesurant 10 μm de diamètre et 30 nm d'épaisseur) sur une fibre optique qui est effilée jusqu'à une extrémité pointue, et les forces de van der Waals font que la plaque colle à la fibre. La lumière qui s’en fuit de la fibre induit  la plaque à se déplacer vers la pointe. Cependant, lorsque la plaque se rapproche de la pointe, la lumière intense qui y est émise provoque  alors le réchauffement du côté proche de la plaque. Cela amène la plaque à inverser sa direction de déplacement le long de la fibre.  Bien que  la plaque se déplaçait une ou deux fois, les chercheurs ne sont pas arrivés  à la faire osciller le long de la fibre

 En décrivant son travail dans Physical Review Letters, le groupe dit que le système pourrait être utilisé pour transporter des matériaux dans des systèmes miniatures de laboratoire sur puce ou même pour produire de l'énergie mécanique à partir de la lumière.

Mon commentaire  /   Je ne suis pas totalement d’accord avec cette interprétation   : la manip est une séquence  entre   une impulsion énergétique  succédée par  une convexion   de l air à temps de réaction  plus grand

________________________________________________________________

4

Atomic magnetometer detects hidden machinery

Le magnétomètre atomique détecte des machines cachées

Un magnétomètre atomique radiofréquence (RF AM) a été utilisé par des physiciens au Royaume-Uni pour détecter des machines rotatives cachées. Construit par Luca Marmugi et ses collègues, le RF AM est basé sur une cellule en verre remplie d'atomes de rubidium à température ambiante. Les atomes sont soumis à des champs magnétiques statiques et RF - qui provoquent la précession Larmor des spins atomiques. Un champ magnétique provenant d'une machine tournante perturbera cette précession - et cette perturbation est détectée par une technique de mesure au laser. Le détecteur mesure environ 0,4 x 0,6 m et l'équipe dit qu'il est approprié pour une utilisation à l'extérieur. Grâce à son dispositif, l'équipe a pu détecter les champs magnétiques produits par la filature de disques d'acier à des fréquences d'environ 10 Hz ainsi que  ceux des moteurs électriques à courant continu et alternatif. Les performances de l'appareil sont à la hauteur d'un détecteur de flux magnétique commercial et l'équipe dit que son instrument est particulièrement efficace pour détecter des fréquences de rotation inférieures à environ 15 Hz. La détection peut être effectuée à des distances allant jusqu'à environ 1 m, même à travers des murs en béton. En rédaction en optique appliquée et dans un pré-imprimé sur arXiv, l'équipe affirme que le détecteur pourrait être encore amélioré et miniaturisé et pourrait un jour être utilisé dans la télédétection de sécurité et de surveillance

 MON COMMENTAIRE /Pas trop d’accord !

Les machines  à moteurs électriques  peuvent déjà se détecter par leur bruit  et je vois plutôt ce gadget   onéreux  servir  à la détection de  certains champs   magnétiques parasites , non déclarés  et malsains ! messieurs les  écologistes  à vos manettes !

_________________________________________________________________

5

Acoustic frequency comb measures up

et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">
Image of the vibrating wafer

et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">et al / Phys. Rev. Lett.)">Good vibrations: the frequency comb was found in a silicon wafer

 un peigne de fréquence acoustique  en mesure

Jan 24, 2017 8 commentaires

Image de la tranche vibrante

De bonnes vibrations: Un  peigne de fréquence a été découvert  dans une plaquette de silicium

Un «peigne de fréquence acoustique», qui produit du son à un jeu précis de fréquences, a été réalisé par des physiciens de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni. Le dispositif, qui est l analogue acoustique d'un peigne de fréquence optique, fonctionne aux fréquences ultrasonores. Avec d'autres améliorations, le dispositif pourrait être utilisé pour l'imagerie, la métrologie et les tests de matériaux.

Les peignes de fréquence optique conventionnels émettent un spectre de lumière constitué de milliers de pics discrets à des fréquences régulièrement espacées, comme les dents d'un peigne. Développés dans les années 1990, de tels peignes ont été utilisés dans une gamme d'applications telles que la comparaison des différentes horloges atomiques.

Une façon de créer un tel  peigne de fréquence optique est de combiner la lumière laser de plusieurs fréquences différentes dans un milieu optique non linéaire. D ans leur  nouveau travail, Adarsh ​​Ganesan, Cuong Do et Ashwin Seshia ont découvert qu'un effet similaire se produit lorsque les ondes ultrasonores interagissent dans une plaquette de silicium recouverte d'une mince couche de nitrure d'aluminium qui vibre lorsqu'elle est entraînée par un signal électrique.

Découverte surprenante

Les trois chercheurs ont d'abord recherché si une telle plaquette pouvait être utilisée pour détecter des applications de capteur  lorsqu'ils ont été surpris de le voir vibrer à un certain nombre de fréquences différentes lorsqu'un signal de mégahertz  lui a été  appliquéi. Les écarts entre les fréquences avaient toutes la même valeur (environ 2 kHz) et le spectre ressemblait beaucoup à un peigne de fréquence. Les dents du peigne s'étendent sur une gamme de fréquence d'environ 100 kHz, dit Ganesan.

Confondus par leur découverte, le trio s'est vite rendu compte que leur système ressemble à  une proposition théorique pour un peigne de fréquence acoustique faite en 2014 par Peter Schmelcher de l'Université de Hambourg et ses collègues. Le groupe de Schmelcher a modélisé les atomes dans un matériau solide comme une collection de masses reliées par des ressorts qui ont une force de restauration avec une composante non linéaire.

Dans un tel matériau, les ondes sonores peuvent interagir les unes avec les autres pour créer des ondes à plusieurs fréquences différentes. Ganesan a déclaré à Physics World que, bien que le modèle Schmelcher   puisse  décrire certains aspects de leur peigne acoustique, il ne capture pas la complexité complète de l'appareil.

L'équipe fabrique maintenant plus de peignes de fréquences et pense également à d'éventuelles applications, dont l'amélioration de la précision des capteurs qui fonctionnent en utilisant des vibrations mécaniques. D'autres utilisations possibles incluent les lasers à  phonon qui créent des signaux sonores cohérents en phase et l'imagerie ultrasonore.

MON COMMENTAIRE /Voilà plein de concepts nouveaux pour moi   et je  vous  documente un peu  sur les lasers à phonons : Le saser, acronyme de Sound Amplification by Stimulated Emission of Radiation, est au son ce que le laser est à la lumière….Dans la mesure ou un phonon  est un mode vibratoire défini dans par exemple un solide cristallin , il a en effet   capacité à propager le son.  Mais je reste vraiment quasi «  sec »  pour  vous en parler  .  Wikipédia   m annonce que «  début 2010, les sasers déjà construits émettent à des fréquences respectives de 400 GHz et de l'ordre du MHz. On est donc très loin de sons humainement audibles. » Voici un dessin de  PHYSICS WORLD qui vous aidera à mieux comprendre peut-être ?!

__________

Hail the first sound ‘lasers’

Saser on a slant

Saser on a slant

______________________________________________

6

Un poisson en armure brillante !

A fish in shining armour
Le Monde selon la  Physique  (PHYSICS WORLD COM ) JANV 2017 -2 eme partie  fin

Les poissons ont inspiré un nouveau design pour une armure flexible. Roberto Martini et François Barthelat de l'Université McGill à Montréal, au Canada, se sont penchés sur la nature pour concevoir un matériau protecteur et à l'échelle. Au fil des millions d'années, l'évolution a permis aux animaux de se protéger contre les menaces physiques. En particulier, les écailles d'animaux comme les serpents et les poissons permettent une  flexibilité tout en protégeant les tissus mous en dessous des points de jonction . Alors que les humains ont une longue histoire pour  faire des armures  à leur échelle, les ingénieurs  en sont encore à explorer comment la nature atteint cette protection si facilement. Martini et Barthelat ont regardé des centaines d'écailles de poissons pour comprendre leurs propriétés individuelles et de groupe, trouvant finalement qu'un alligator gar a donné les meilleures réponses. «Les gens du marché du poisson ont dû se demander ce que nous faisions», dit Bathelat. Ils ont développé une nouvelle technique pour couvrir de grandes surfaces souples avec des carreaux de céramique. En utilisant des simulations informatiques a côté de tests expérimentaux, ils ont pu trouver la taille idéale, la forme et l'arrangement des écailles et étudier comment ils se déforment, glissent et se cassent. L'armure qui en résulte est plus souple et résistante aux dommages qu'une couche continue de céramique, et 10 fois plus résistante que les élastomères souples. Le travail est présenté dans Bioinspiration et Biomimétiques.

MON COMMENTAIRE / Ma curiosité m' a conduit  à aller vite retrouver l’article original   pour voir le recouvrement  optimal de ce type d’ armure poissonnière flexible  et lègère  ! Cherchez le lien sur l articlé anglais très copieux  qui vous conduira à Bioinspiration et Biomimétiques.

_________________________________________________7

7

Sound waves could halt tsunamis

Heliyon)">Heliyon)">Heliyon)">
Illustration of how acoustic gravity waves could be used to mitigate tsunami damage

Heliyon)">Heliyon)">Heliyon)">Sound idea: acoustic gravity waves could mitigate tsunami damage

 Les ondes sonores pourraient arrêter les tsunamis

Illustration de la façon dont les ondes de gravité acoustique pourraient être utilisées pour atténuer les dommages causés par le tsunami

Idée sonore:  les ondes de gravité acoustique pourraient atténuer les dommages causés par le tsunami

Les effets dévastateurs d'un tsunami pourraient être atténués par le déclenchement d'ondes sonores sous-marines  en dessous  la vague géante. C'est ce qu'affirme Usama Kadri, qui est mathématicien à l'Université de Cardiff au Royaume-Uni. Il a calculé que lorsque les ondes acoustiques gravitationnelles sortantes (AGU) entrent en collision avec un tsunami, la hauteur de l'onde entrante est réduite, ce qui diminue son impact lorsqu'il atteint la rive. Ces  AGUs se produisent naturellement et sont créés par des événements géologiques violents tels que les tremblements de terre. Kadri admet que la création d'AGUs artificielles avec suffisamment d'énergie pour dissiper un tsunami constituerait un énorme défi technologique. Cependant, il souligne que la grande dépense de développement et de déploiement de la technologie serait compensée par sa capacité à sauver des vies et à protéger la propriété. La recherche est décrite dans Heliyon.

MON COMMENTAIRE /Si maintenant les mathématiciens viennent   à se mêler  d’acoustique  anti tsunami  ,  et  surtout  de  leur génération artificielle  que n’ allons-nous pas entendre   dire sur le thème  de l «  Homme apprenti sorcier » !!!???

_________________________________________________________

8

H0LiCOW's Hubble constant not consistent with theory

Optical image of quasar RXJ1131-1231 taken by the Hubble Space Telescope

H0LiCOW!: Distortions in quasar light reveals Hubble constant

La constante de Hubble de H0LiCOW n'est pas cohérente avec la théorie

Image optique du quasar RXJ1131-1231 prise par le télescope spatial Hubble

H0LiCOW !: Les distorsions en lumière quasar révèlent la  constante de Hubble

Une nouvelle mesure de la constante de Hubble - la vitesse à laquelle l'Univers se développe - a renforcé l'argument contre le modèle cosmologique standard. La collaboration H0LiCOW a mesuré indépendamment la constante de Hubble en étudiant comment la lumière des quasars est déformée par  une lentille gravitationnelle. Les quasars sont des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies. Ils émettent d'énormes quantités d'énergie électromagnétique qui varie aléatoirement. Nous voyons cela comme un clignotement apparent dans leur intensité. Cependant, chaque image détectant le scintillement montre un retard différent de l'événement. C'est parce que l'énergie émise prend des chemins différents pour nous atteindre en raison de l'énorme masse de galaxies présente en  premier plan et  qui courbe  l'espace-temps. Cette distorsion est appelée lentille gravitationnelle. La collaboration internationale menée par l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l'Institut Max Planck, a mesuré les délais de détermination de la constante de Hubble car la distance parcourue par la lumière du quasar dépend de l'expansion de l'univers. La mesure actuelle de la constante de Hubble est en accord avec d'autres études indépendantes récentes de l'univers local. Cependant, ils restent  tous en désaccord avec les mesures du fond micro-ondes cosmique mesuré en utilisant le satellite Planck en 2015 etavec  les prédictions du modèle cosmologique standard. Le résultat actuel, présenté dans une série de documents dans les Avis mensuels de la Société royale d'astronomie, a renforcé l'idée qu'il existe une nouvelle physique au-delà du modèle cosmologique standard.

A propos de l'auteur

Sarah Tesh est journaliste sur physicsworld.com

MON COMMENTAIRE/ Il est dit qu’en physique on ne peut se résoudre  à un accord mou sur un  modèle   correspondant à  un résultat expérimental donné  et statistiqué!!!  ! Si  l idée vous venait qu’  une théorie chasse l 'autre  , ce serait faux ! Comme tout autant la citation de  BOILEAU «  c est de la discussion que jaillit la lumière ! »  bonne pour des philosophes !

 Autrement dit le modèle cosmologique standard  ne sera pas jeté aux orties mais  recevra des  additifs  comme le modèle des gaz parfaits !!

______________________________________________________________________

9

Has metallic hydrogen been seen at long last?

Photographs of compressed hydrogen at three different pressures

Light element: metallic hydrogen (right) shines with reflected light

La première observation de la transformation à basse température de l'hydrogène solide en métal - prédite pour la première fois il y a plus de 80 ans - a été revendiquée par des chercheurs américains. Le matériel a besoin d'une étude plus approfondie - il n'est pas clair s'il s'agisse d'un solide ou d'un liquide - mais certains théoriciens ont prédit des propriétés exotiques et potentiellement utiles pour l'hydrogène métallique comme une  supraconductivité  déjà à température ambiante. Il y a au moins un physicien des hautes pressions,  qui reste cependant, peu convaincu par les résultats.

L'hydrogène est un gaz diatomique incolore dans des conditions normales. Cependant, en 1935, Eugène Wigner et Hillard Huntington ont prédit qu'à une pression de 25 GPa (250 000 fois la pression atmosphérique) ou plus, il formerait un métal solide atomique. Plus tard, cette pression a été fortement sous-estimée, l'hydrogène devenant moins compressible à mesure que sa densité augmente. L'hydrogène liquide métallique comprendrait  celui de la majorité des planètes Jupiter et Saturne et ce métal liquide peut être produit en chauffant l'hydrogène à haute pression jusqu'à ce qu'il traverse la transition de phase dite plasmatique. Il a d'abord été observé dans des expériences statiques par Isaac Silvera et ses collègues à l'Université de Harvard en 2016.

Cependant, la transition dite de Wigner-Huntington, dans laquelle l'hydrogène métallique solide se forme sans chauffage à des pressions encore plus élevées, n'a pas été  ,elle, définitivement observée, malgré plusieurs suggestions selon lesquelles le matériau pourrait avoir des propriétés intéressantes. En 1968, Neil Ashcroft de l'Université Cornell à Ithaca, New York, a suggéré qu'il pourrait être un supraconducteur à haute température. Puis en 2011, David Ceperley et Jeffrey McMahon de l'Université de l'Illinois prédit que, à 500 GPa, la température de transition serait bien au-dessus de la température ambiante.

En 2016, l'équipe de Silvera a rapporté sa compression de l'hydrogène dans une cellule à enclume de diamant à 420 GPa - les pressions statiques les plus élevées jamais atteintes , dans un article sur le serveur de preprint arXiv. À 335 GPa, l'échantillon est passé d'une phase transparente à une phase noire, mais il  a été conclu qu'il n'était pas métallique. Mikhaïl Eremets et ses collègues de l'Institut Max Planck de chimie de Mayence, en Allemagne, ont publié en 2016 un autre document arXiv identifiant une phase «métallique possible» en hydrogène à 360 GPa. Silvera et ses collègues estiment que c'est probablement la même phase qu'ils ont observée.

Dans la nouvelle recherche, Silvera et son collègue Ranga Dias ont modifié leur appareil pour augmenter la pression encore plus loin. Ils ont constaté qu'à 495 GPa, l'échantillon est passé du noir a une phase  très réfléchissante - ce que Silvera et Dias disent etre  la preuve que l'hydrogène est devenu un métal. De nombreuses questions subsistent cependant, comme l'état de l'échantillon: «Il est possible que, à basse température, l'état fondamental de l'hydrogène soit un liquide», dit Silvera, «si c'est un liquide, il fait partie de la même phase liquide métallique Si c'est un solide, ce qui est le cas, c'est intéressant aussi.

Silvera et Dias ont maintenu l'échantillon stable à des températures d'azote liquide pendant environ trois mois. Ils ont maintenant l'intention de mener une série de tests toujours plus difficiles tels que  les diffusions Raman et X-ray pour déterminer son état et sa structure et des mesures de résistance pour déterminer sa conductivité électrique. Peut-être le plus tentant, il veut libérer la pression pour voir si elle reste métallique: «Il a été prédit que l'hydrogène métallique est métastable», explique Silvera. S’il se révèle être un supraconducteur, ce serait particulièrement intéressant, bien que ce qui arriverait à la température de transition reste incertain: "Je m'attendrais à ce que, si c'était un supraconducteur à très haute pression, et vous libérez la pression  ce serait métastable, la température critique changerait quelque peu, mais probablement pas beaucoup », dit Silvera.

Ceperley est prudemment enthousiaste: «La recherche de l'hydrogène métallique a été une sorte de champ litigieux», dit-il. "Il y a eu beaucoup de fausses déclarations dans le passé, donc je pense que tout le monde va chercher confirmation et pour rassembler  plus de données sur la nouvelle phase."

Eremets, cependant, n'est pas convaincu, en disant: «Nous avons observé une preuve beaucoup plus forte de la métallicité, mais nous n'avons pas prétendu qu'il était vraiment métallique, éventuellement métallique. Il critique l'absence d'expériences répétées et décrit les techniques employées pour mesurer la pression comme «ambiguës», en disant que la vraie pression pourrait être n'importe où entre environ 400-630 GPa. Enfin, il critique la confiance des chercheurs sur les mesures de réflectivité comme preuve de la métallicité sans données sur la conductivité: «Ce qu'ils observent pourrait provenir d'un semiconducteur», dit-il, «parce que les semi-conducteurs à faible encombrement  ont un bon pouvoir de réflexion ».

Silvera conteste cette interprétation, en disant que la réflectivité d'un semiconducteur devrait augmenter avec la température, alors que leur matériau est devenu plus réfléchissant quand ils ont refroidi le matériau: "C'est le comportement attendu pour un métal», conclut-il.

La recherche est décrite dans Science.

A propos de l'auteur

Tim Wogan est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni

MON COMMENTAIRE  / J’ai envie de dire qu’ un tel hydrogène métallique serait le premier des métaux alcalins  ..Mais ce ne serait  toujours que le même  reflexe humain  symbolique   pour   mettre  banalement un peu moins de   b……l dans  le classement des   phénomènes !Pour un physico chimiste   lambda  ,H2  n’est pas conducteur alors que  H atomique l’est ! Le poète répond !

«  Mais où va s’ fourrer  l’électron

"A  d’si  formidables pressions ? 

"Va donc  l'savoir ….

" TOI   VINCI  L' LEONARD !!!!! »

 APPRECIEZ MA QUESTION  :Is this "Science" or "Rubbishtown monthly"?" I

___________________________________________________

10


Retour à La Une de Logo Paperblog

A propos de l’auteur


000111aaa 168 partages Voir son profil
Voir son blog

l'auteur n'a pas encore renseigné son compte l'auteur n'a pas encore renseigné son compte

Magazine