33, Gironde

Aquitaine

Retour sur le 1er Goûter des Sciences 2014

samedi 29 mars 2014 / libellé : Sciences et société par Guillaume Apremont

L’Association les Petits Débrouillards Aquitaine a organisé le 11 mars à la Maison écocitoyenne le 14ème "Goûter des Sciences".

Pour cette année 2014, le thème est défini autour de la cristallographie pour être en lien avec l’année mondiale internationale proclamée par l’ONU, Année internationale de la Cristallographie.

La cristallographie, une science indispensable !

"Une année pour découvrir une science qui nous emmène dans le monde des cristaux et nous dévoile la structure intime de la matière, des solides aux molécules biologiques."

Le 1er chercheur qui est venu nous éclairé sur cette thématique est Mr A. Dautant, physicochimiste de formation.

Il est devenu cristallographe en s’intéressant à la structure de l’ADN puis à celle des protéines. Il est chercheur à l’Institut de Biochimie et de Génétique Cellulaires (IBGC) et est actuellement président de l’Association Bordelaise de Cristallographie (ABC). L’ABC regroupe les cristallographes (chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens, étudiants) travaillant dans de très nombreux laboratoires des universités bordelaises, du CNRS et de l’INSERM.

Pour comprendre la cristallographie, il nous a fait l’analogie avec les flocons de neige, les montagnes de sel que l’on peut voir sécher à certains endroits de la France. Il nous a aussi fait découvrir les cristaux géants de la grotte de Naïca au Mexique découvert en 1999.

Nous sommes ensuite rentrés dans le monde du tout petit, du non visible, des atomes et des molécules pour découvrir les réseaux, les motifs et les symétries qui peuvent exister.

Dans les cristaux, les molécules se placent selon des positions géométriques bien définies. C’est la conséquence de l’arrangement géométrique périodique des atomes. Si on regarde ces cristaux, on peut voir qu’ils présentent une “certaine symétrie”. Par contre, pour les verres en cristal, les atomes qui les constituent sont disposés en désordre.

En ce qui concerne notre expérience du passeport, si nous faisons évaporer tranquillement une solution de sel de cuisine, nous assistons à la formation de petits cristaux qui ressemblent fortement à des petits cubes qui s’agencent plus ou moins correctement dans l’espace.

Mais comment on peut voir tout ça lorsque l’on travaille sur le tout petit ?

Nous avons ensuite pu découvrir le phénomène de diffraction à l’aide d’un CD. Le CD est capable de décomposer la lumière blanche en différentes couleurs et de les renvoyer. Tout comme l’eau et les prismes, les réseaux sont également capables de décomposer la lumière blanche. Un réseau est un support plat constitué de nombreux sillons très rapprochés et à égale distance les uns des autres. Un CD étant en effet constitué de nombreux sillons rapprochés (plusieurs centaines par millimètres) et étant plan, on peut le considérer comme un réseau. La lumière blanche est donc décomposée quand elle rencontre les sillons présents sur le CD.

C’est un peu le même phénomène utilisé pour déterminer les cristaux. En effet, les émissions des rayons X secondaires émis par toutes les sources cohérentes que sont tous les atomes d’une substance cristallisée, vont interférer entre elles, se renforcer dans certaines directions, s’annuler dans d’autres. Le rayonnement global dans l’espace sera donc discontinu. L’étude de ces discontinuités permet finalement de reconstituer la structure atomique des cristaux.

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