L’eau a des tas de propriétés fascinantes, dont certaines particulièrement contre-intuitives. C’est le cas de sa conductivité; n’en déplaise à Claude François, l’eau sous sa forme liquide normale est incapable de conduire le courant électrique. À la place, ce sont les innombrables impuretés salines qui permettent le passage de l’électricité. Pour observer ces propriétés dans l’eau pure, une seule solution : la soumettre à une pression dantesque pour aligner sa structure électronique. Or, la pression nécessaire est extrême; elle est équivalente à la pression qu’on trouve au centre de Jupiter, soit quinze millions de fois supérieure à celle de l’atmosphère terrestre ! Autant dire que transformer de l’eau pure en conducteur est largement au-delà de nos capacités expérimentales…
Ou du moins, c’était le cas jusqu’à la publication de ces travaux du Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie à Berlin, récemment publiés dans Nature. En partenariat avec des chercheurs de onze institutions de recherche prestigieuses, ils sont parvenus à “métalliser” de l’eau pure grâce à des métaux alcalins.
Une recette détonnante
Ce nom rappellera peut-être des souvenirs de classe de chimie à certains; en effet, les alcalins sont connus pour leur réactivité. Une fois mis au contact de l’eau, ils ont la fâcheuse habitude de prendre feu avant d’exploser, avec une grande violence pour certains. Mais ils disposent aussi d’autres propriétés, qui permettraient de “métalliser” de l’eau pure en théorie.
Après avoir décidé d’expérimenter avec les alcalins, les chercheurs ont donc dû trouver un moyen concret d’éviter ces réactions. Pour cela, au lieu de lâcher un solide alcalin dans de l’eau liquide, ils ont décidé d’inverser les rôles. Dans une chambre à vide, ils ont déposé un alliage liquide de sodium et de potassium. Ils l’ont ensuite minutieusement recouvert d’eau par évaporation.
Et le résultat a été spectaculaire, autant visuellement qu’au niveau des implications scientifiques. Rapidement, la gouttelette s’est transformée en une petite perle de couleur dorée, dans laquelle l’eau est capable de conduire l’électricité.
Une fenêtre sur les entrailles de Jupiter
Si le simple concept de “métalliser” ainsi de l’eau est déjà intéressant en soi, cette découverte pourrait avoir d’autres implications. En premier lieu, cela montre qu’il est possible d’obtenir de l’eau sous cette forme sans avoir besoin des conditions de pression ahurissantes du centre de Jupiter. Puisqu’il existe des métaux alcalins dans le sous-sol terrestre, cela signifie que ce processus pourrait bien se dérouler quelque part sur notre Terre, dans une enclave sous des kilomètres de roche.
Cette gouttelette dorée représente donc bien plus qu’un nouveau type de conducteur; c’est une véritable fenêtre sur ce qui se passe dans les entrailles de la géante de gaz. En étudiant le mécanisme précis de cette transformation, les chercheurs espèrent pouvoir en apprendre davantage sur les particularités physico-chimiques de Jupiter.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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