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Un comportement inattendu de l’eau observé par des chercheurs du MIT

Une équipe de chercheurs du MIT a récemment découvert que, lorsqu’elle était confinée dans des nanotubes de carbone, l’eau se comportait d’une façon tout à fait…

Une équipe de chercheurs du MIT a récemment découvert que, lorsqu’elle était confinée dans des nanotubes de carbone, l’eau se comportait d’une façon tout à fait inattendue.

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L’eau qui commence à bouillir à une température de 100 degrés celsius peut changer ses points d’ébullition de plus ou moins 10°C lorsqu’elle est confinée dans de petits espaces. Mais une fois confinée dans un nanotube de carbone d’un milliardième de mètre (soit l’un des plus petits espaces sur Terre), les scientifiques ont découvert que celle-ci peut geler à des températures bien supérieures au point d’ébullition. Autrement-dit, à défaut de bouillir, l’eau se solidifie lorsqu’elle est contenue dans un tout petit espace.

“Bien qu’il ait été prévu qu’en confinant de l’eau à l’intérieur d’un nanotube de carbone, cela changerait ses transitions de phase, personne ne pensait que l’effet serait si extrême ou qu’il se produirait dans ce sens. Nous pensions qu’en confinant l’eau dans de si petits espaces, cela abaisserait inéluctablement son point de congélation, mais force est de constater qu’il s’est produit l’effet inverse à l’intérieur de nanotubes de carbone.” explique l’un des chercheurs.

Les essais ont révélé que les molécules d’eau pouvaient geler à une température supérieure à 105 degrés celsius, soit au-dessus du point d’ébullition généralement observé. En plus de nous rappeler à quel point l’eau peut se comporter de manière étrange et imprévisible, ses recherches devraient permettre de tirer parti des propriétés électriques et thermiques uniques de la glace pour créer des fils hautement conducteurs.

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23 commentaires
  1. Ça me semble plutôt intuitif : en étant confiné dans une espace très restreint, la marge de mouvement est faible, et donc l’eau reste sous forme solide à de hautes températures. À moins que je n’aie rien compris.

      1. Non, l’eau est une des rares substances qui est plus dense à l’état solide qu’à l’état liquide. C’est pour ça qu’il ne faut pas mettre des bouteilles fermées contenant de l’eau au congélateur sous peine de les voir exploser.

    1. Tout à fait d’accord, l’état solide de l’eau est un état où ces molécule sont “rangées” et ne bougent plus, donc ouais si on restreint l’eau dans des nano tube et que donc par conséquent la liberté de mouvement des ces molécules est très réduite elle sera à l’état solide peux importe la température au final.

    2. Le chercheur du MIT te dit que c’est pas intuitif. Donc à moins que tu n’aies une bonne raison de croire que tu sais mieux que lui de quoi il est question, j’aurais tendance à le croire.

  2. Alors moi ce qui m’a titillé c’est l’eau comme conducteur (on apprend à l’école que l’eau pure est toute pourriTe de ce côté là). Du coup je suis allé voir l’article source, et l’eau est en fait un très bon “conducteur protonique”. Ne sachant pas vraiment comment ça fonctionne j’ai encore cherché un peu et j’ai trouvé qu’apparemment le “courant protonique” c’est pas la grosse fête. Donc ça me paraît être pour l’instant beaucoup d’efforts pour pas grand chose.

    PS : “toute pourriTe”, “pas la grosse fête”, j’espère n’avoir perdu personne avec mon jargon scientifique :p

    1. On disait la même choses des mecs qui pendant des années ont galéré à réussir à faire aller des photons tous dans le même sens, beaucoup d’efforts pour pas grand chose…

      1. Dans la source citée ici : “water conducts protons at least 10 times more readily than typical conductive materials”,

        Dans une autre source : “les meilleurs conducteurs protoniques conduisent environ un million de fois moins bien les protons que le cuivre [..] ne conduit les électrons.”

        Voilà d’où viennent mes doutes, et qui précise le “pas la grosse fête”. Après tu auras compris que je suis pas scientifique. J’apporte juste un peu d’eau à la discussion.

        1. Je réitère mes propos, à l’époque on disait la même chose des mecs qui s’amusaient à faire aller les photos tous dans le même sens.

          La recherche fondamentalement a pour but de trouver comment faire une chose, c’est à la recherche appliqué de lui trouver une application. C’est ce qui dépasse d’ailleurs beaucoup de monde quand on leur parle de recherche fondamentale et que la seule réponse qu’on peut leur apporter c’est “ça ne sert à rien”. Les mecs se disent que c’est de l’argent foutu en l’air, en oubliant que tout ce qu’ils utilisent au quotidien est en grande partie l’aboutissement de ces recherches qui ne servent à rien.

          De plus, en ce qui me concerne, je trouve ça fascinant qu’on découvre encore aujourd’hui des propriétés à quelque chose qui nous semble si banal et dont on pourrait facilement penser qu’on le connait sous toutes ses coutures.

          1. La vulgarisation, le processus implique toujours un aspect “application dans la vie quotidienne”…
            Mais qd tu touche a des domaines stratégique tu ajoutes un peu de désinformation.
            Le domaine de la physique des matériaux est clairement sous tutelle gouvernemental essentiellement pour des objectifs militaires.
            Donc qd des chercheur du MIT qui travaillent dans ce secteur te parlent d’application possible pour leur recherche il ne me semble pas illogique de se poser des questions 😉

          2. Vers 1850, au détours d’une de ces nombreuses expos pour promouvoir des travaux comme les siens, James Clerk Maxwell se fit interpeller par une brave bourgeoise, épouse de notable, qui lui demanda directement : “mais à quoi donc sert cette électricité dont vous rebattez les oreilles !…” Et Maxwell, sans doute très fatigué, répliqua : “à quoi servent les bébés ?… C’était très grossier, mais Maxwell devait sans doute en avoir marre, après des semaines à avoir expliqué que l’on se trouvait devant les premières machines développant cette énergie , et que celles-ci avaient encore besoin d’autres sources pour fonctionner : éoliennes, moulins à eau, machines à vapeur … Mais que les découvertes étaient situées en avant … et qu’il faudrait aller “de l’Avant ” pour réussir !…
            Aujourd’hui, le “Progrès”, c’est qu’aucune “Mme Michu” n’ira reposer une question aussi stupide !… Pourtant, elle non plus ne connaît pas davantage les ” Lois de Maxwell” que son illustre prédécesseure !… Certains soupçonnent d’ailleurs que ses Équations sont avant tout des postulats que de véritables faits ou des lois vérifiées !… Et donc, que des découvertes majeures dans l’électromagnétisme ( et l’électricité ) sont encore à faire !…

        2. Bon ben je crois qu’on est pas du tout sur la même “longueur d’onde”, je vous laisse donc discuter de … ben de rien en fait ^^

        3. Ce sont deux types de courant bien distincts pour deux utilisations différentes:
          par analogie, le courant d’électrons libre peut être vu comme le déplacement d’une voiture sur une autoroute vide.
          Et le courant protonique correspond au déplacement d’un trou sur une autoroute bondé de voiture.
          Avoir un bon conducteur protonique permettrait de faire de meilleur pile à combustible par exemple!

    2. je n’ai pas compris la même chose

      pour moi l’idée c’est d’avoir des fils en nano tube carbone ,refroidis par l’eau gelé a l’intérieur

      1. Dans l’article source il n’est fait aucune mention à une telle application en tout cas. Tiens, question que je me pose pour le coup : une telle glace (formée à 105°C) est-elle “froide” ?

          1. Pas bien fraichouille tout ça. On peut déjà rayer son utilisation dans le Pastis des applications possibles.

    3. Oui, c’est d’ailleurs pour ça qu’avant de prendre le volant, on recommande de boire de l’eau, c’est parce qu’elle bonne conductrice… 🙂

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