mercredi 4 décembre 2019

SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT /LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2019 WEEK 48 PART 4


J’ai fourni cette semaine à mes lecteurs  deux articles  de  SCIENCE x qui donnent matière à de  sacrées discussions   et contestations !!!! Ils vont donc juger anodin le 3 ème ! Méfiez-vous !les matières et thèmes que j’ai en tête  et développés  jusqu’à présent   ne vous permettent pas de préjuger  ce que je vous présenterai demain ! Mon portfolio est un mystère !
Je ne pars pas à PRINCETON   pour NOEL. C’est ma famille qui vient ….Et donc attendez-vous a une reprise  acharnée de discussion  avec Mrs  PEPPER !

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Le 3 ème article choisi s intitule:     « With ultracold chemistry, researchers get a first look at 
exactly what happens during a chemical reaction”

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Grâce à la chimie ultrafroide, les chercheurs ont un premier aperçu de ce qui se passe exactement lors d’une réaction chimique.
par l'Université de Harvard

The coldest reaction


Les réactions chimiques transforment les réactifs en produits via un état intermédiaire où les liaisons se cassent et se reforment. Souvent trop courte pour être observée, cette phase a jusqu'ici échappé à l'investigation intime. En "gelant" la rotation, la vibration et le mouvement des réactifs (ici des molécules de potassium-rubidium) à une température de 500 nanokelvin (température à peine supérieure à la température zéro absolu), le nombre de sorties autorisées pour les produits est limité. "Pris au piège" dans la phase intermédiaire beaucoup plus longtemps, les chercheurs peuvent alors observer cette phase directement avec une  détection de photo ionisation. Cette technique ouvre la voie au contrôle quantique des réactions chimiques avec des molécules ultra-froides. Crédit: Ming-Guang Hu

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La réaction chimique la plus froide de l'univers connu a eu lieu dans ce qui semble être un désordre chaotique de lasers. L’apparence est trompeuse: au plus profond de ce chaos minutieusement organisé, à des températures des millions de fois plus froides que l’espace interstellaire, Kang-Kuen Ni a réussi un exploit de  haute précision. Forçant deux molécules ultra-froides à se rencontrer et à réagir, elle a rompu et formé les liaisons les plus froides de l’histoire des couplages moléculaires.

"Probablement dans les prochaines années, nous serons le seul laboratoire capable de le faire", a déclaré Ming-Guang Hu, chercheur postdoctoral au Ni Lab et premier auteur de leur article publié aujourd'hui dans Science. Il y a cinq ans, Ni, professeur agrégé de chimie et de biologie chimique et pionnier de la chimie ultra-froide de Morris Kahn, a décidé de construire un nouvel appareil capable de réaliser les réactions chimiques aux températures les plus basses de toutes les technologies actuellement disponibles. Mais ils ne pouvaient pas être sûrs que leur ingénierie complexe fonctionnerait.
A l heure actuelle  ils ont non seulement effectué la réaction la plus froide à ce jour, mais ils ont découvert que leur nouvel appareil pouvait faire quelque chose qu’ils n’avaient pas prédit. Dans un tel froid intense - 500 nanokelvins soit quelques millionième  de degrés au-dessus du zéro absolu - leurs molécules ont ralenti à une vitesse aussi glaciale, Ni et son équipe ont pu voir quelque chose que personne n'avait pu voir auparavant: le moment où deux molécules se rencontrent pour former deux nouvelles molécules. En substance, ils ont capturé une réaction chimique dans l'acte le plus critique et le plus insaisissable.
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(10 lignes non présentées)

Dans ses travaux précédents, Ni utilisait des températures de plus en plus froides pour opérer cette magie chimique: forger des molécules à partir d'atomes qui autrement ne réagiraient jamais. Refroidis à de tels extrêmes, les atomes et les molécules ralentissent jusqu'à atteindre par    ube sorte d’exploration quantique, leur énergie la plus basse possible. Là, Ni peut manipuler les interactions moléculaires avec la plus grande précision. Mais même elle ne pouvait voir que le début de ses réactions: deux molécules entrent en jeu, mais quoi…….? Ce qui s’est passé au milieu et à la fin restait  un trou noir que seules des théories pourraient essayer d’expliquer.

Les réactions chimiques se produisent en quelques millionièmes de milliardième de seconde, mieux connues dans le monde scientifique sous le nom de femtosecondes. Même la technologie la plus sophistiquée d’aujourd’hui ne permet pas de saisir quelque chose d’aussi brève durée, bien que certains en soient proches. Au cours des vingt dernières années, les scientifiques ont utilisé des lasers ultrarapides, tels que des caméras à action rapide, pour capturer des images rapides des réactions qui se produisaient. Mais ils ne peuvent pas capturer la totalité de l'image. "La plupart du temps," dit Ni, "vous voyez juste que les réactifs disparaissent et que les produits apparaissent à un moment que vous pouvez mesurer. Il n'y avait aucune mesure directe de ce qui s'était réellement passé dans ces réactions chimiques." Jusqu'à maintenant.

Les températures ultra-froides de Ni forcent les réactions à une vitesse relativement réduite. "Parce que [les molécules] sont si froides", a déclaré Ni, "maintenant nous avons en quelque sorte un effet de goulot d'étranglement." Quand elle et son équipe ont réagi avec deux molécules de potassium rubidium - choisies pour leur facilité de mise en œuvre - les températures ultra froides ont forcé les molécules à s’attarder dans la phase intermédiaire pendant quelques microsecondes. Ces microsecondes (quelques millionième s de secondes) peuvent sembler courtes, mais elles sont des millions de fois plus longues que d'habitude et suffisamment longues pour permettre à Ni et à son équipe d'étudier la phase de rupture et de formation des liens, où une molécule se transforme en une autre.

Avec cette vision intime, Ni a déclaré qu'elle et son équipe pouvaient tester des théories qui prédisent ce qui se passe dans le trou noir d'une réaction pour confirmer si celles-ci sont bien comprises. Son équipe peut ensuite élaborer de nouvelles théories, en utilisant des données réelles pour prédire plus précisément ce qui se passe lors d'autres réactions chimiques, même celles se déroulant dans le mystérieux domaine quantique.

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Explore further

Simulation reveals universal signature of chaos in ultracold reactions
More information: "Direct observation of bimolecular reactions of ultracold KRb molecules" Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aay9531
Journal information: Science
Provided by Harvard University
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MES COMMENTAIRES
La figure des auteurs me fait plaisir! Vous y voyez  deux noyaux s’apparier  et les électrons  ailleurs se placer ailleurs ! Mais ne me a faites pas dire qu’ ils vont violer le principe de exclusion de PAULI !

 L extreme froid est donc capable de donner une sorte de vision «  au ralenti »  de ce qui se passe !

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