Pour la première fois, une expérience réussie a permis de créer de l’eau métallique
Pour la première fois, des chercheurs ont créé de l’eau métallique. Grâce à un dispositif expérimental très précis, l’équipe a fait pousser une fine couche d’eau métallique de couleur or à l’extérieur d’une gouttelette de métal liquide.
Image d’entête : des électrons provenant d’une gouttelette de sodium et de potassium se diffusent sur une fine couche d’eau, la dorant et lui conférant des propriétés métalliques. (Philip E. Mason)
Il peut être surprenant pour la plupart de découvrir que l’eau est en fait un isolant, du moins lorsqu’elle est parfaitement pure. En revanche, l’eau qui sort du robinet est un conducteur d’électricité bien connu, en raison des sels et des impuretés qu’elle contient. Mais rendre l’eau pure métallique, ou conductrice, a longtemps été un défi scientifique.
Désormais, une équipe de chercheurs de 11 institutions du monde entier a réussi à le faire dans l’installation BESSY II à Berlin. La clé de cette percée a été de coupler l’eau avec un métal alcalin, connu pour libérer facilement des électrons des enveloppes extérieures de ses atomes.
Le problème, c’est que l’eau et les métaux alcalins ne font pas bon ménage : les métaux peuvent pétiller, s’enflammer et même exploser lorsqu’on les laisse tomber dans l’eau. Pour cette expérience, les chercheurs ont donc inversé le mélange habituel, en recouvrant le métal alcalin d’une fine couche d’eau.
À l’intérieur d’une chambre à vide, un alliage sodium-potassium (Na-K), qui existe à l’état liquide à température ambiante, a été mis en goutte-à-goutte à partir d’une buse. De la vapeur d’eau a ensuite été introduite dans la chambre, formant une peau extrêmement fine sur l’extérieur de la gouttelette de métal.
Dans la chambre à échantillon, l’alliage NaK s’égoutte d’une buse. Au fur et à mesure que la goutte grossit, la vapeur d’eau s’écoule dans la chambre d’échantillonnage et forme une fine peau à la surface de la goutte. (HZB)
Les électrons et les cations métalliques passent alors du Na-K à l’eau, créant une eau métallique conductrice.
Selon le Dr Robert Seidel, l’un des auteurs de l’étude :
Vous pouvez voir la transition de phase vers l’eau métallique à l’œil nu. La gouttelette argentée de sodium-potassium se couvre d’une lueur dorée, ce qui est très impressionnant.
Un aperçu de l’eau métallique se formant, d’abord à partir d’une gouttelette d’alliage sodium-potassium, puis prenant une couleur dorée à mesure que les électrons et les cations métalliques se déplacent à la surface de l’eau. (HZB/ Nature)
Pour étudier ce qui se passait, les scientifiques ont examiné l’eau métallique de courte durée à l’aide de la spectroscopie à réflexion optique et de la spectroscopie photoélectronique X synchrotron. Cela a confirmé la phase métallique.
Selon Seidel :
Notre étude montre non seulement que l’eau métallique peut effectivement être produite sur Terre, mais caractérise également les propriétés spectroscopiques associées à son bel éclat métallique doré.
L’étude publiée dans Nature : Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution et présentée sur le site du Helmholtz Zentrum Berlin : Water as a metal – detected at BESSY II.