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<br /><img alt="Les scientifiques ont créé un nouveau type de glace étrange qui est presque exactement aussi dense que l'eau" src="https://thebuzzly.com/wp-content/uploads/2023/02/Les-scientifiques-ont-cree-un-nouveau-type-de-glace-etrange.jpg" /></p>
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<p>En utilisant des températures ultra-froides et des roulements à billes en acier, les scientifiques ont créé une toute nouvelle forme de glace bizarre qui a la même densité que l&rsquo;eau liquide.</p>
<p>La glace, connue sous le nom de glace amorphe de densité moyenne, s&rsquo;inscrit dans une lacune dans les annales de l&rsquo;eau gelée dont les scientifiques n&rsquo;étaient pas sûrs qu&rsquo;elle serait jamais comblée. Contrairement à la glace cristalline qui se forme naturellement sur Terre, la glace nouvellement créée n&rsquo;a pas de structure moléculaire organisée. Au lieu de cela, ses molécules sont dans un décalage chaotique, plus comme du verre – un état connu sous le nom d&rsquo;amorphe. D&rsquo;autres types de glace amorphe ont été fabriqués auparavant, mais ils étaient soit beaucoup moins denses, soit beaucoup plus denses que l&rsquo;eau liquide. Cette nouvelle version Goldilocks de la glace amorphe se trouve en plein milieu, correspondant presque exactement à la densité de l&rsquo;eau liquide, ont expliqué les chercheurs dans une nouvelle étude publiée dans la revue <a rel="nofollow" href="https://dx.doi.org/10.1126/science.abq2105" data-url="https://dx.doi.org/10.1126/science.abq2105"><u>Science</u></a> aujourd&rsquo;hui (2 février).</p>
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<p>« C&rsquo;est quelque chose de complètement nouveau », a déclaré l&rsquo;auteur principal de l&rsquo;étude <a rel="nofollow noopener" href="https://www.ucl.ac.uk/chemistry/people/christoph-salzmann" target="_blank" data-url="https://www.ucl.ac.uk/chemistry/people/christoph-salzmann"><u>Christophe Salzman</u></a><span class="sr-only"> (s&rsquo;ouvre dans un nouvel onglet)</span>professeur de chimie physique et des matériaux à l&rsquo;University College de Londres.</p>
<h2 id="grinding-ice">Broyage de la glace</h2>
<p>Lorsque la glace gèle normalement sur <u>Terre</u>, ses molécules s&#8217;empilent en une structure cristalline organisée. Cette glace cristalline est l&rsquo;une des bizarreries étranges de H2O, car elle flotte sur l&rsquo;eau liquide à l&rsquo;état solide plutôt que de couler. Cela est dû aux écarts relativement importants dans la structure cristalline de la glace d&rsquo;eau, par rapport à d&rsquo;autres matériaux qui forment des structures plus denses lorsqu&rsquo;ils cristallisent. </p>
<p>Cependant, lorsqu&rsquo;elle est correctement manipulée, l&rsquo;eau liquide peut également geler dans un état désorganisé et amorphe. Le premier de ces états, la glace amorphe de faible densité, a été découvert dans les années 1930. Il est fabriqué en déposant de la vapeur d&rsquo;eau sur des surfaces très froides. Ce processus se produit naturellement dans l&rsquo;espace, a déclaré Salzmann, de sorte que la glace amorphe de faible densité pourrait être la forme de glace la plus courante dans l&rsquo;univers. </p>
<p>Dans les années 1980, les chercheurs ont découvert qu&rsquo;ils pouvaient également fabriquer de la glace amorphe de haute densité en comprimant de la glace ordinaire à très faible <u>températures</u>. Mais personne n&rsquo;avait jamais fabriqué de glace amorphe de densité moyenne &#8211; c&rsquo;est-à-dire jusqu&rsquo;à ce que Salzmann et ses collègues aient une « idée folle du vendredi après-midi ». Ils ont décidé d&rsquo;essayer le broyage à billes de la glace. </p>
<p>Un broyeur à boulets est un appareil qui ressemble à un shaker à cocktail très avancé. Un matériau est placé dans une chambre avec des billes en acier inoxydable et secoué ou tourné jusqu&rsquo;à ce que le matériau soit broyé. Le broyage à billes est utilisé dans de nombreuses industries, mais il est particulièrement efficace pour créer des matériaux amorphes et pour broyer des matériaux mous et congelés en poudres, a déclaré Salzmann. </p>
<p>« Nous avons dit: » Pourquoi ne pas broyer de la glace à boulets et voir ce qui se passe? « », A déclaré Salzmann.</p>
<h2 id="weird-properties">Propriétés étranges</h2>
<p>Les chercheurs s&rsquo;attendaient à ce que le broyeur à boulets brise simplement les cristaux de glace en cristaux de glace plus petits. Mais ce n&rsquo;est pas ce qui s&rsquo;est passé. Au lieu de cela, les boules d&rsquo;acier tombant ont cisaillé et comprimé les cristaux de glace, les poussant dans un nouvel état de désorganisation. Le résultat? Glace amorphe de moyenne densité.</p>
<p>La modélisation informatique a montré que la glace commence dans un bel état cristallin, ses liaisons hydrogène formant un réseau hexagonal. Le cisaillement aléatoire du broyage à boulets pousse ces liaisons hydrogène dans un sens et dans l&rsquo;autre, les laissant pointer de haut en bas dans un zigzag chaotique.</p>
<p>La nouvelle forme de glace se forme à 77 kelvins, soit moins 321 degrés Fahrenheit (moins 196 degrés Celsius). Il a des propriétés étranges au-delà de sa densité de 1,06 gramme par centimètre cube (0,037 once par 0,06 pouce cube). (L&rsquo;eau a une densité de 1 gramme par centimètre cube, ou 0,035 once par 0,06 pouce cube.) Parmi eux, a déclaré Salzmann, c&rsquo;est que lorsque les chercheurs ont comprimé la glace de densité moyenne et l&rsquo;ont chauffée à moins 185 F (moins 120 C) , la glace se recristallise en dégageant une grande quantité de chaleur.</p>
<p>« Avec d&rsquo;autres formes de [amorphous] glace, si vous les comprimez et que vous relâchez la pression, c&rsquo;est comme si de rien n&rsquo;était », a déclaré Salzmann. « Mais le MDA [medium-density amorphous ice] a en quelque sorte cette capacité à stocker l&rsquo;énergie mécanique et à la libérer par chauffage. »</p>
<p>De la glace amorphe de densité moyenne pourrait se produire naturellement sur les lunes de glace des planètes géantes gazeuses, a déclaré Salzmann, où les forces gravitationnelles des énormes mondes compriment et cisaillent la glace des lunes. Si tel est le cas, l&rsquo;énergie mécanique stockée dans cette forme de glace pourrait influencer la tectonique de ces lunes de type Hoth.</p>
<p>Comprendre la glace amorphe de densité moyenne pourrait également aider les chercheurs à mieux comprendre l&rsquo;eau liquide de manière plus générale, a déclaré Salzmann. L&rsquo;eau est étrange non seulement parce que sa forme cristalline flotte, mais aussi parce qu&rsquo;elle possède d&rsquo;autres propriétés uniques, comme une tension superficielle élevée et des points de fusion et d&rsquo;ébullition élevés. Les scientifiques débattent encore de la nature de l&rsquo;eau à des températures extrêmement basses. Tout débat doit désormais prendre en compte la glace amorphe de densité moyenne, a déclaré Salzmann.</p>
<p>« Une grande partie de notre compréhension de l&rsquo;eau liquide a été construite sur les piliers qu&rsquo;il existe de la glace amorphe à faible densité et à haute densité », a-t-il déclaré. « Comment la glace amorphe de densité moyenne s&rsquo;intègre-t-elle dans cette image? »</p>
<p><em>Note de l&rsquo;éditeur : mis à jour à 10h51 HNE le 3 février pour corriger les perforations typographiques en onces.</em></p>
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<br /><a href="https://www.livescience.com/new-medium-density-amorphous-ice">Source link </a></p>

Les scientifiques ont créé un nouveau type de glace étrange qui est presque exactement aussi dense que l’eau
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- Categories: Science
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