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Maths, Physique & Chimie

Des liaisons chimiques (enfin) observées

Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à rendre visibles des liaisons chimiques. Pour ce faire, ils se sont inspirés du principe de la lecture de vinyles dans un tourne-disque...

Réseau hexagonal de liaisons chimiques Ce réseau rappelle les alvéoles à l'intérieur desquelles les abeilles stockent le miel. Ici, chacun des côtés des « alvéoles » correspond à une liaison chimique. © IBM research/Zurich

Dans la première moitié du XXe siècle, le chimiste Gilbert Newton Lewis a mis au point une représentation des liaisons entre atomes sous la forme de traits simples, doubles ou triples. Mais personne n'avait jamais encore pu procéder à l'observation concrète de telles liaisons. Du moins, jusqu'au récent travail de chercheurs allemands, français et espagnols, dont les résultats viennent d'être publiés dans la revue américaine Science.

L'équipe a d'abord isolé des molécules carbonées sur une surface de cuivre avant de les observer sous un microscope à force atomique. Une technologie comparable, en son principe, à celle des têtes de lecture de vinyles : une pointe minuscule interagit avec la molécule et la parcourt jusqu'à obtenir une topographie précise de la matière, à l'échelle du nanomètre.

Les physiciens ont quant à eux utilisé une molécule de monoxyde de carbone en guise de pointe. Le résultat est saisissant : ils ont pu faire apparaître un réseau hexagonal où chaque arrête correspond à une liaison chimique. Or la taille des ces arrêtes est directement liée à la force de la liaison, laquelle joue un rôle fondamental dans la capacité d'une molécule à réagir avec une autre.

À terme, cette technique de visualisation devrait permettre aux scientifiques de mieux comprendre la réactivité en chimie. Elle pourrait notamment trouver des applications importantes dans les domaines de l'électronique moléculaire ou du photovoltaïque.

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