(SCIENCE) De la glace d’eau noire actuellement développée en laboratoire

28 mars 2021 – C’est un élément considéré comme quatre fois plus lourde et dense que de la glace d’eau « classique ». En effet, une la glace tout-terrain est actuellement mise au point en laboratoire… Une matière n’existant pas sur Terre à l’état naturel, mais dont la fabrication est inspirée d’un type de glace, dont les chercheurs considèrent qu’elle aurait pu se former au cœur de certaines planètes géantes, comme Uranus ou Neptune.

Dans son état solide, l’eau peu adopter différentes structures, à une échelle microscopique. Les propriétés de toutes ces glaces peuvent révéler bien différentes que l’eau blanche ou translucide que l’on peut retrouver dans nos congélateurs, ou sur la banquise de l’Arctique, par exemple.

Une de ces glaces à la structure modifiée, est actuellement développée, dans le cadre d’une collaboration entre l’Université de Rochester, à New-York, et le Laboratoire National de Lawrence Livermore, en Californie.

Les chercheurs de ces deux structures ont réussi à réaliser un tout nouveau type de glace, portant le nom de « glace XVIII », ou bien « glace supersonique ».

En plus d’être bien plus lourde et bien plus dense que de la glace d’eau commune, cette dernière a également la particularité d’être de couleur noire. Une robe permettant à la matière d’absorber plus facilement la lumière.

Afin de produire cette nouvelle glace noire, il faut « bombarder » une goutte d’eau, avec des impulsions laser très brèves, créant ainsi de puissantes ondes de choc.

Des ondes de choc, à l’origine de températures extrêmes, puisque qu’elles sont comprises entre 2000 et 3000 kelvins (de 1700 à 2700 degrés Celsius).

A l’issu de ce puissant choc, des petits cristaux de glaces apparaissent en quelques milliardièmes de secondes. Une rapidité qui s’explique par le fait que les molécules d’eau ont été soumises à des températures, et à une pression si importante que les molécules ont dû réorganiser complétement leur structure, composée d’atomes d’oxygène et d’hydrogène, d’une manière qui n’avait jamais été observée avant.

Tandis que les atomes d’oxygène se figent en adoptant une structure rigide, les atomes d’hydrogène, eux, perdent un de leurs électrons, ce qui a pour effet de faire s’écouler l’élément librement, dans le réseau cristallin formé par l’oxygène. D’après Brigitte Leridon, chercheuse au laboratoire de physique et d’étude des matériaux, à l’ESCPI, une branche du CNRS, « grâce à des charges mobiles, le matériau conduit très bien le courant électrique ». En effet, en plus d’être quatre fois plus dense et plus lourde que la glace d’eau, cette glace noire serait presque aussi conductrice que le métal.

 Samuel Agutter (rédaction btlv.fr)