Une équipe de chimistes et de physiciens de l’Université d’Aarhus, au Danemark, travaillant avec un collègue de l’Université de Barcelone, en Espagne, a enregistré pour la première fois la solvatation atome par atome. Dans leur étude, publiée dans la revue Nature , le groupe a conçu un processus pour manipuler les atomes de sodium et de xénon avec une gouttelette d’hélium à des températures très froides afin de capturer ce qu’ils décrivent comme des instantanés du processus de solvatation au fil du temps. Combinés, ceux-ci produisent un film décrivant l’action. Un résumé de recherche sur les travaux a été publié dans le même numéro de revue.
La solvatation est la dissolution d’un soluté dans un solvant, par exemple lorsque le sel se dissout dans l’eau. L’action ne s’arrête pas simplement parce que le soluté s’est dissous ; au lieu de cela, les solvants continuent d’interagir avec le matériau qui a été dissous.
Des recherches antérieures ont montré que de telles interactions peuvent être assez compliquées, c’est pourquoi les chimistes veulent en savoir plus sur ce qui se passe. Une façon de le savoir serait de filmer l’action et de la jouer comme un film. Ce concept simple s’est toutefois révélé exceptionnellement difficile, à tel point que l’équipe danoise n’a réussi à le réaliser que récemment.
Pour réaliser leur exploit, les chercheurs ont commencé par piéger un seul atome de xénon dans une gouttelette d’hélium liquide refroidie à -255°C, puis en ajoutant un seul atome de sodium sur le bord extérieur de la goutte. Ils ont tiré une courte impulsion laser sur l’atome de sodium pour le convertir en un ion chargé positivement, déclenchant ainsi la solvatation : les atomes d’hélium ont commencé à adhérer à l’ion sodium.
L’équipe a ensuite tiré une autre impulsion laser, cette fois sur l’atome de xénon, le transformant en un ion chargé positivement. Les deux ions se sont repoussés à tel point que l’ion sodium, avec ses atomes d’hélium attachés, a été poussé hors de la gouttelette et sur un détecteur, ce qui a permis de capturer un instantané de ce qui se passait.
Les chercheurs ont ensuite répété le processus, en attendant chaque fois plus longtemps pour déclencher la deuxième impulsion. Ils ont pu créer ce qu’ils décrivent comme des instantanés progressifs de l’action. Ensuite, une fois qu’ils ont obtenu plusieurs instantanés séquentiels, ils les ont assemblés pour créer un film décrivant le processus de résolution en action.
Plus d’information:
Simon H. Albrechtsen et al, Observation des principales étapes de la solvatation des ions dans les gouttelettes d’hélium, Nature(2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06593-5
Les gouttelettes d’hélium aident à visualiser le début de la solvatation des ions, Nature(2023). DOI : 10.1038/d41586-023-02950-6
© 2023 Réseau Science X
Citation: Solvatation atome par atome enregistrée pour la première fois (9 novembre 2023) récupéré le 9 novembre 2023 sur
Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.
