Jim LeBeau, un nom prédestiné pour un physicien qui souhaite montrer au public la splendeur des atomes qui constituent le monde. © Sergey Nivens, Shutterstock

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Physique : les atomes dans toute leur splendeur

ActualitéClassé sous :Matière , atome , université de Caroline du Nord

Les filières scientifiques et techniques séduisent de moins en moins les jeunes. Pour enrayer ce phénomène, des politiques élaborées se mettent en place. Les scientifiques, de leur côté, cherchent à séduire le public en affichant les beautés de la nature. Ainsi, le physicien Jim LeBeau qui expose les splendeurs du monde atomique.

« Pouvoir partager nos découvertes avec le public, c'est important, affirme Jim LeBeau, professeur en sciences de la matière à l'université de Caroline du Nord (États-Unis). Ce partenariat avec le Museum of Life and Science de Durham (États-Unis) [qui expose, du 20 septembre au 20 novembre 2016, les photos du physicien prises au microscope électronique à balayage, NDLR] nous offre la possibilité de dévoiler au plus grand nombre quelques-uns des secrets les plus intimes de la matière. Peut-être atteindrons-nous ainsi quelques jeunes que je retrouverai dans ma classe d'ici quelques années. »

Sur les quelques photos suivantes — que Jim LeBeau a accepté de partager avec les lecteurs de Futura —, vous pourrez donc découvrir comment les atomes s'organisent au cœur de la matière. Et grâce aux précisions apportées par le physicien, comment cette organisation influe sur les propriétés des matériaux, ce pour quoi les ingénieurs doivent essayer de les contrôler.

La température critique d'un supraconducteur est dite élevée si elle est supérieure à 30 K, soit -243 °C. © Jim LeBeau, North Carolina State University

Le Bi-2212 est un oxyde supraconducteur à température critique élevée qui présente une structure cristalline complexe modulée. L'ondulation visible sur la photo est naturellement induite pour équilibrer la charge locale des atomes au sein de la structure.

Les superalliages à base de nickel sont souvent utilisés pour la construction des parties chaudes des turboréacteurs. © Jim LeBeau, North Carolina State University

Cette photo montre un réseau de frontières jumelles dans un superalliage à base de nickel qui a été déformé. L'arrangement des atomes se reflète comme dans un miroir au niveau de chacune des frontières, modifiant ainsi les propriétés mécaniques locales du matériau.

Le nitrure de silicium est une céramique de formule Si3N4. © Jim LeBeau, North Carolina State University

Le nitrure de silicium que présente cette photo met en évidence les organisations différentes des atomes dans un matériau selon la façon dont il a été fabriqué. Car la composition du nitrure de silicium est toujours la même, mais l'organisation des atomes qui le constituent peut être différente. Dans la partie supérieure gauche de cette photo, le nitrure de silicium est bien plus dur que celui présenté dans la partie inférieure droite.

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