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Encyclo

Formation de liaisons entre des molécules lourdes

09-01-2020

Image: suravid@depositphotos.com

Pour son édition 2019, notre dossier des Découvertes de l’année s’offre une cure de jeunesse! En plus des textes réguliers de nos journalistes, nous avons demandé à des élèves de la quatrième année du secondaire du Collège Sainte-Anne de Lachine de nous présenter à leur façon les découvertes primées.
La science d’ici vue par les jeunes d’ici!

Le tableau périodique a été créé en 1834, soit quatre décennies avant l’invention du téléphone! Pourtant, même après tant d’années, le secteur de la chimie renferme encore de nombreux secrets, prêts à être découverts. Des chercheurs de l’Université McGill, à Montréal, et de l’Université de Zagreb, en Croatie, ont plongé profondément dans les mystères du tableau périodique et, prodigieusement, ont réussi à créer de nouvelles liaisons inter-moléculaires!

Les chercheurs se sont penchés sur la formation de matériaux spécifiques: les co-cristaux. Par définition, un cristal est un assemblage de molécules, arrangés de façon isométrique, dont la structure est « parfaite ». Dans ce matériau, toutes les molécules sont placées dans un ordre précis. Dans un co-cristal, on retrouve plusieurs types de molécules placées de manière à se compléter afin de former un solide qui, lui aussi, a une structure « parfaite ». C’est la cristallochimie.

Après plusieurs années d’expérimentation et de recherche, les chimistes ont réussi à lier, dans un même co-cristal, des molécules contenant un halogène (atome provenant de la 17e colonne du tableau périodique) avec des molécules contenant un pnictogène (atome de la 15e colonne du tableau périodique). Tomislav Friščić, professeur de chimie de l’Université McGill, compare les liaisons halogènes à une colle puissante qui permet aux atomes lourds de se coller ensemble. Cela leur a permis de créer de nouveaux types de co-cristaux contenant des atomes relativement lourds, comme du phosphore, de l’arsenic et de l’antimoine, ce qui n’avait encore jamais été réussi.

Ces nouvelles liaisons ouvrent la porte à la création de nouveaux matériaux, dont les propriétés restent encore à explorer.  Les scientifiques qui étudient la cristallochimie pensent déjà à des matériaux ultramodernes qui pourraient démontrer certaines propriétés isolantes. Ces liaisons permettent également de développer de nouveaux textiles qui pourraient fournir une plus grande protection contre le froid. On envisage même la création de matériaux semi-conducteurs plus tolérants à l’humidité. Cette découverte permettra aussi d’énormes avancées dans le domaine pharmaceutique. De nouvelles propriétés restent probablement à découvrir!

 

Auteurs: Emma Janta, Daniel Hattouni et Nathan Trottier Lefebvre, Marcantonio Modica, Dylan Moos, David Blais et Nicolas Prud’homme.

 

Lisez la présentation de cette découverte par l’équipe de Québec Science.

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