En principe, l’eau gèle à 0 °C, mais des chercheurs suisses sont parvenus à garder de l’eau liquide jusqu’à -263 °C ! © Bru-nO, Pixabay License

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De l’eau qui ne gèle pas même à -263 °C !

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Certaines des propriétés physicochimiques de l'eau continuent d'étonner les chercheurs. Et la découverte de physiciens suisses semble s'inscrire dans ce cadre. Ils annoncent être parvenus à maintenir une eau liquide jusqu'à seulement 10 °C au-dessus du zéro absolu.

L'eau gèle à 0 °C. Tout le monde le sait. C'est même l'une des premières choses que nous apprennent les cours de sciences. Pourtant, par le passé, des physiciens sont déjà venus ébranler cette certitude. Nous expliquant par exemple que l'eau pouvait être maintenue dans un état qu'ils qualifient de surfusion - comprenez qu'elle reste alors liquide - jusqu'à une température de -48 °C.

Aujourd'hui, des chercheurs de Zurich (Suisse) vont plus loin. Ils sont parvenus à empêcher l'eau de former de la glace, même à une température de -263 °C ! Au préalable, ils ont dû concevoir une nouvelle classe de lipides destinée à créer une nouvelle forme de matière molle qu'ils appellent une mésophase lipidique. Les lipides imaginés par les chercheurs s'y agrègent spontanément en une structure formant un réseau de canaux connectés dont le diamètre reste inférieur à un nanomètre. Des canaux dans lesquels les cristaux de glace ne trouvent tout simplement pas de place pour se former.

Pour imaginer cette nouvelle classe de lipides, les chercheurs de Zurich (Suisse) ont pris appui sur des bactéries qui produisent aussi des lipides autoassembleurs capables de confiner l’eau pour leur permettre de survivre dans des environnements froids. Ici, un modèle en 3D de leur mésophase lipidique au motif cubique. © Peter Rüegg, ETH Zurich

Mieux comprendre les grandes biomolécules

Cette découverte devrait servir aux chercheurs qui étudient des biomolécules de grandes tailles, comme les protéines, en cryo-microscopie électronique. En effet, dans le processus classique, des cristaux de glace se forment et ils endommagent ces molécules, empêchant les chercheurs de déterminer leurs structures ou leurs fonctions. « Nos travaux pourraient en plus permettre d'observer leurs interactions avec les lipides », explique Raffaele Mezzenga, professeur à l'ETH Zurich.

« Notre principal objectif était de fournir aux chercheurs un moyen d'étudier les interactions, en conditions de température extrême, entre deux des composants principaux de la vie : l'eau et les lipides. » Mais la découverte pourrait aussi servir quelques applications plus exotiques dans lesquelles il apparaît important que l'eau ne gèle pas.

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