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
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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