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Un nouvel état stable de la matière : à la fois solide et liquide !

Crédits : Wikimedia Commons

Après avoir mené de nombreuses expériences sur le potassium, des chercheurs écossais ont affirmé avoir obtenu un nouvel état stable de la matière. Ainsi, cet élément se comporte à la fois comme un liquide et un solide en étant soumis à des conditions extrêmes !

Solide et liquide à la fois

En physique, il existe quatre formes ordinaires concernant l’état de la matière, à savoir solide, liquide, gazeux, et plasma. Pour les deux premiers, leur structure à l’échelle microscopique fait la différence. En effet, il est question de liaisons chimiques intenses au sein d’un matériau solide, tandis qu’au niveau d’un liquide, les liaisons sont beaucoup moins fortes. Ainsi, les éléments peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres sans rompre leurs liaisons.

Crédits : Wikimedia Commons

Or, un communiqué de l’Université d’Édimbourg (Écosse) publié le 9 avril 2019 a annoncé la découverte un nouvel état de la matière ! Les chercheurs ont détaillé un état hybride, c’est-à-dire solide et liquide à la fois.

« Le potassium est l’un des métaux les plus simples que nous connaissions, mais si vous le pressez, celui-ci forme des structures très complexes. Nous avons montré que cet état inhabituel, mais stable est à la fois solide et liquide. Recréer cet état inhabituel dans d’autres matériaux pourrait avoir toutes sortes d’applications », a expliqué Andreas Hermann, principal meneur de l’étude.

Une énigme enfin résolue

Lorsque l’on soumet un simple métal tel que le potassium (voir image principale) à des températures et pressions très élevées, les atomes forment deux réseaux complexes (liquide et solide) paradoxalement distincts, mais également liés. Jusqu’à présent, personne ne pouvait affirmer qu’il s’agissait là d’un état de la matière à proprement dit. En effet, il aurait pu s’agir d’une étape de transition entre deux états.

Les chercheurs écossais désirant venir à bout de cette énigme ont déclaré avoir utilisé un réseau de neurones artificiels dont la mission était de reproduire de nombreuses expériences. Ces tests incluant pas moins de 20 000 atomes de potassium visaient à simuler le comportement des particules à des pressions incroyables, jusqu’à 40 000 fois plus intenses que d’ordinaire !

Les résultats ont permis d’affirmer que le potassium demeurait stable dans un état de “chaîne fondue”, une organisation hybride. En effet, il est question de cristaux (aux liaisons fortes), liés entre eux par des chaînes fondues ayant donc atteint un état liquide. Selon les meneurs de l’étude, ce nouvel état de la matière pourrait également concerner une demi-douzaine d’autres éléments, dont le sodium et le bismuth.

Sources : Interesting EngineeringClubic

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