Pendant des décennies, la matière a été décrite à travers des états bien balisés. Solide, liquide, gazeux. Un découpage clair, enseigné dès l’école, rarement remis en question. Pourtant, à mesure que l’on descend vers l’infiniment petit, ces frontières se fissurent. À l’échelle des atomes, les comportements deviennent moins lisibles, parfois déroutants. C’est précisément ce que vient de mettre en lumière une équipe de chercheurs européens.
UNE EXPÉRIENCE AU CŒUR DES ATOMES
À l’origine de cette observation, un travail mené conjointement par des scientifiques britanniques et allemands, désireux d’explorer la réaction de métaux courants soumis à des conditions extrêmes. De minuscules fragments d’or et de platine ont été déposés sur une feuille de graphène, un matériau aussi fin que résistant, puis chauffés de manière progressive. L’ensemble a été scruté grâce à un microscope électronique capable de suivre les déplacements atomiques en temps réel.
Très vite, le comportement du métal a déjoué les attentes. Au lieu de fondre de façon homogène, comme le ferait un solide classique, il a adopté une configuration plus ambiguë. Une partie des atomes s’est mise à circuler librement, évoquant un état liquide. D’autres, en revanche, sont restés immobiles, ancrés à des positions fixes. Deux dynamiques opposées, coexistantes, à l’intérieur d’un même matériau.
Ce phénomène ne doit rien au hasard. Les atomes figés se sont accrochés à de minuscules aspérités présentes à la surface du graphène. Progressivement, ils ont formé une sorte de cadre invisible, une frontière atomique qui encercle la zone fluide. Les chercheurs parlent d’un « corral », une structure suffisamment stable pour contenir le métal sans lui permettre de se solidifier selon les règles habituelles.
UNE SITUATION TRÈS ÉTRANGE
L’aspect le plus surprenant reste la stabilité de cet état hybride. Dans certaines configurations, le métal demeure liquide à des températures largement inférieures à son point de solidification normal, parfois de plus de mille degrés. Une situation difficile à transposer à notre échelle, mais qui reviendrait, en image, à observer de l’eau rester fluide sous un froid polaire extrême.
Au-delà de la curiosité scientifique, les implications sont tangibles. Le platine, notamment, joue déjà un rôle central dans de nombreuses applications industrielles, des catalyseurs chimiques aux piles à hydrogène. Comprendre comment maintenir un métal dans cet état intermédiaire pourrait ouvrir la voie à des matériaux plus performants, mieux contrôlés et adaptés à des environnements contraignants.
Cette découverte rappelle une évidence souvent oubliée : les états de la matière ne sont pas des catégories immuables. À l’échelle atomique, ils se chevauchent, se mélangent, laissent apparaître des zones grises encore largement inexplorées. Un territoire scientifique en pleine expansion, où se dessinent peut-être les matériaux de demain. Inscrivez-vous gratuitement à notre newsletter.
François Deymier (rédaction btlv source Sciencepost – photo home page @btlv via adobe stock)
