Une équipe de chercheurs de l’Università di Firenze, de l’Université de Floride du Sud, de l’Institut de technologie de Californie et de l’Université de Princeton a découvert l’incidence d’un quasi-cristal formé lors d’une décharge électrique accidentelle.
Dans leur article publié dans Actes de l’Académie nationale des sciencesle groupe décrit son étude d’un quasi-cristal trouvé dans une dune de sable au Nebraska.
Les quasi-cristaux, comme leur nom l’indique, sont des substances cristallines. Ils possèdent des caractéristiques que l’on ne trouve pas dans les cristaux ordinaires, comme un arrangement non répétitif d’atomes. À ce jour, des quasi-cristaux ont été trouvés incrustés dans des météorites et dans les débris d’explosions nucléaires. Dans ce nouvel effort, les chercheurs en ont trouvé un intégré dans une dune de sable à Sand Hills, Nebraska.
L’étude du quasi-cristal a montré qu’il avait une symétrie de 12 fois, ou dodécagonale, ce qui est rarement observé dans les quasi-cristaux. Curieux de savoir comment il aurait pu se former et comment il s’est retrouvé dans la dune de sable, les chercheurs ont mené des recherches. Ils ont découvert qu’une ligne électrique était tombée sur la dune, probablement à la suite d’un coup de foudre. Ils suggèrent que la surtension électrique de la ligne électrique ou de la foudre aurait pu produire le quasi-cristal.
Les chercheurs notent que le quasi-cristal a été trouvé à l’intérieur d’un morceau tubulaire de fulgurite, qui, selon eux, s’est également formé lors de la surtension électrique due à la fusion du sable fondu et du métal de la ligne électrique.
En observant le quasi-cristal à l’aide d’un microscope électronique, les chercheurs ont pu distinguer sa composition. Ce faisant, ils ont trouvé des morceaux de verre de dioxyde de silicium, ce qui leur a dit que les températures à l’intérieur de la dune de sable pendant la décharge électrique devaient avoir atteint au moins 1 710 degrés Celsius. Ils ont également découvert que le quasi-cristal avait été récupéré dans une zone de transition entre l’alliage d’aluminium fondu et le verre de silicate. Leurs travaux ont confirmé que l’objet qu’ils étudiaient était bien un quasi-cristal et qu’il avait une composition inédite.
Les chercheurs concluent que la découverte d’un quasi-cristal dans un tel endroit suggère que d’autres sont probablement là-bas également, s’étant formés en raison de la foudre ou de la chute de lignes électriques. Ils suggèrent également que leurs travaux pourraient conduire à des techniques pour créer des quasi-cristaux en laboratoire.
Plus d’information:
Luca Bindi et al, Une décharge électrique déclenche la formation de quasi-cristaux dans une dune éolienne, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2215484119
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