Première observation de la formation de cristaux à l'échelle atomique

Des chercheurs japonais ont filmé la formation de cristaux de sel avec une résolution atomique. Une première ! Jusqu'à présent, des scientifiques observaient des molécules au niveau atomique, mais sans parvenir à voir des processus dynamiques. Comme la formation d'un cristal. Grâce à une nouvelle technique de microscopie électronique en temps réel à résolution atomique à une seule molécule, dite Smart-EM, c'est chose faite. L'apparition des cristaux de sel a pu être filmée à 25 images par seconde.

Cette expérimentation a confirmé certaines prédictions théoriques. Le déroulement de la nucléation à l'échelle atomique, par exemple. La nucléation est un phénomène durant lequel un cristal débute sa formation. Où les molécules sortent de leur organisation chaotique pour, petit à petit, s'ordonner en un arrangement régulier et répétitif.

Pour le sel, la cristallisation n'a lieu que dans un sens. « Mais d'autres molécules, comme le carbone, peuvent cristalliser de multiples façons, conduisant au graphite ou au diamant », explique Eiichi Nakamura, chimiste et coauteur de l'étude, en faisant référence au polymorphisme. « Personne n'a vu les premiers stades de la nucléation qui y conduit. J'espère que notre étude constitue le premier pas vers la compréhension du mécanisme du polymorphisme. »