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Les corrélations à très longue portée entre molécules d’eau évoluent vers des structures radiales à courte portée lorsque du sel est ajouté

Dans cet article publié dans la revue Physical Review Letters, Julien Duboisset de l’Institut Fresnel et Pierre‐François Brevet de l’Institut Lumière Matière décrivent des expériences d’optique non linéaire en phase liquide mettant en évidence les corrélations en orientation des molécules d’eau.
Ces expériences montrent que ces molécules s’organisent sur des distances beaucoup plus grandes que ce qui était habituellement admis jusqu’à présent. Ils démontrent ainsi que celles‐ci s’arrangent sur des distances de plusieurs dizaines de nanomètres selon une distribution azimuthale. Ces travaux montrent aussi que lorsque l’on ajoute du sel, une transition apparaît, les molécules d’eau adoptant brutalement une distribution radiale à courte distance centrée sur les ions du sel.
Cette découverte, publiée dans la revue Physical Review Letters et sélectionnée par les éditeurs pour son intérêt large, remet en cause la vision classique des liquides et leur organisation aux échelles nanométriques.

Gauche : Illustration des corrélations d’orientation des molécules d’eau à longue distance. En rouge les molécules d’eau, en bleu, les sels.
Droite : longueur des corrélations en fonction de la concentration en sel. L’ajout de sel a tendance à briser les corrélations longues distances.

Référence :
Salt-induced Long-to-Short Range Orientational Transition in Water, Julien Duboisset and Pierre-François Brevet, Phys. Rev. Lett. 120, 263001 (2018) - Consulter l’article on-line

Contact Chercheurs :

- Julien Duboisset, Institut Fresnel - UMR7249, Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Marseille, 13013 Marseille, France (INSIS)
julien.duboisset chez fresnel.fr
Tél : 04 91 28 80 49

- Pierre-François Brevet, Institut Lumière Matière – UMR 5306, Université Lyon1, CNRS, 69622 Villeurbanne, France (INP)
pierre-francois.brevet chez univ-lyon1.fr