Les scientifiques ont découvert une nouvelle forme exotique de glace

Jusqu'à présent, on connaît 18 formes cristallines de glace, qui diffèrent par la disposition de leurs atomes. Cependant,

à proprement parler, ce ne sont pas vraiment idéauxdes cristaux, mais des systèmes désordonnés dans lesquels les molécules d’eau sont orientées de manière aléatoire dans différentes directions spatiales. Les types de glace, appelés polymorphes, se forment en fonction de la pression et de la température et ont des propriétés très différentes. Par exemple, leurs points de fusion diffèrent de plusieurs centaines de degrés Celsius. Les scientifiques comparent les types de glace au diamant et au graphite, tous deux constitués de carbone pur.

Il y en a maintenant 19. Les résultats de l'étude sont publiés dans la revue Nature Communications.

Dans des flocons de neige ou des glaçons du réfrigérateurles atomes d'oxygène sont hexagonaux. Cette forme est appelée glace I. Il n'y a pas d'autres formes de glace à la surface de la Terre, bien que dans des conditions de laboratoire, en modifiant la température et la pression, les scientifiques obtiennent d'autres modifications cristallines - des polymorphes.

Formes de glace VI et de glace VII sous haute pressionse trouvent sous forme d'inclusions dans les diamants et ont donc été ajoutés à la liste des minéraux par l'Association minéralogique internationale (IMA). De nombreuses variétés de glace d'eau se forment dans l'immensité de l'espace dans des conditions de pression et de température particulières. On les trouve, par exemple, sur des corps célestes comme la lune de Jupiter Ganymède, qui est recouverte de couches de glace de différentes sortes.

En modifiant les conditions de cristallisation de la glace VI, à savoir en ralentissant le processus de refroidissement et en augmentant la pression à environ 20 kilobars, les auteurs ont obtenu une modification avec un nouvel agencement des atomes d'hydrogène - la glace XIX.

"À ce moment-là, nous avons trouvé clairIl s’agit d’une preuve qu’il s’agit d’une nouvelle variante ordonnée, mais nous n’avons pas pu comprendre sa structure cristalline à l’époque », explique Thomas Loerting, responsable de l’étude.

Dans la présente étude, les auteurs ont réussifait, et en utilisant la méthode de diffraction neutronique, qui est considérée comme l'étalon-or pour déterminer la structure cristalline. Pour cela, il a fallu trouver la meilleure variante de la structure parmi les résultats de plusieurs milliers de mesures.

Ice XV et Ice XIX sont la première paire d'espèces de glace polymorphes apparentées dans laquelle le réseau d'oxygène est le même, mais l'ordre des atomes d'hydrogène est différent.

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