Des chercheurs d茅couvrent un mat茅riau inhabituel
Le groupe de recherche du professeur Tomislav聽贵谤颈拧膷颈膰, du D茅partement de chimie de l鈥橴niversit茅 平特五不中, s鈥檈st forg茅 une solide r茅putation dans le domaine peu connu, mais en pleine croissance, de la m茅canochimie, o霉 les transformations chimiques s鈥檈ffectuent en concassant, broyant ou cisaillant des ingr茅dients 脿 l鈥櫭﹖at solide聽鈥� des techniques faisant appel 脿 la force brute plut么t qu鈥櫭� des agents liquides tr猫s recherch茅s. 芦聽Votre cafeti猫re broie un produit, et le broyage de mol茅cules dans un laboratoire repose sur un principe similaire聽禄, explique le professeur 贵谤颈拧膷颈膰. L鈥檜sage de la force m茅canique pr茅sente 茅galement un important avantage, puisqu鈥檌l permet d鈥櫭﹙iter le recours 脿 des solvants en gros nocifs pour l鈥檈nvironnement.
脌 la fin de 2012, une 茅quipe transatlantique de chercheurs codirig茅e par le professeur 贵谤颈拧膷颈膰聽a rapport茅 avoir observ茅 une r茅action de broyage en temps r茅el, 脿 l鈥檃ide de rayons聽X 脿 forte p茅n茅tration qui lui a permis d鈥檕bserver les changements extr锚mement rapides survenus lorsque le broyeur a m茅lang茅, moulu et transform茅 des ingr茅dients simples pour en faire un produit complexe. Cette technique a permis aux chercheurs de d茅couvrir un mat茅riau organom茅tallique de courte dur茅e, dot茅 d鈥檜ne structure inhabituelle, et cr茅茅 pendant le processus de broyage. Dans un article publi茅 le 23聽mars聽2015 dans la revue sp茅cialis茅eNature Communications, les scientifiques l鈥檕nt appel茅 芦聽kats茅nite聽禄, du nom de l鈥檃uteur principal de l鈥檃rticle, Athanassios聽D.聽Katsenis. Maintenant boursier postdoctoral 脿 平特五不中, Athanassios聽Katsenis 茅tait alors 茅tudiant en visite dans le groupe du professeur 贵谤颈拧膷颈膰 lorsque l鈥櫭﹖ude a 茅t茅 r茅alis茅e. Il a analys茅 la topologie du mat茅riau聽鈥捖爈a disposition et les connexions entre les n艙uds structurels de son r茅seau cristallin聽鈥捖爀t d茅couvert que les r茅sultats ne correspondaient 脿 rien de connu.
Cette d茅couverte apporte la premi猫re preuve concr猫te d鈥檜n ph茅nom猫ne dont les scientifiques soup莽onnaient l鈥檈xistence depuis longtemps聽: le broyage entra卯ne la cr茅ation de phases temporaires caract茅ris茅es par des structures chimiques que les conditions habituelles ne permettent pas d鈥檕btenir.
芦聽S鈥檌l est peu probable que cette structure de type kats茅nite soit d鈥檜ne quelconque utilit茅 pratique, cette d茅couverte repr茅sente une v茅ritable perc茅e qui influe sur notre compr茅hension du traitement 脿 grande 茅chelle des mat茅riaux et ouvre la porte 脿 un nouvel environnement propice 脿 la cr茅ation de structures auparavant inaccessibles聽禄, affirme le professeur 贵谤颈拧膷颈膰. Par ailleurs, 芦聽c鈥檈st tout simplement formidable qu鈥檜n type de structure chimique porte le nom d鈥檜n chercheur mcgillois!聽禄.
Ont 茅galement collabor茅 脿 cette 茅tude un groupe de scientifiques dirig茅 par Ivan聽Halasz, de l鈥橧nstitut Ru膽er Bo拧kovi膰 (Croatie), ainsi que des chercheurs de l鈥橧nstitut Max-Planck pour la recherche sur l鈥櫭﹖at solide (Allemagne) et de l鈥橧nstallation europ茅enne de rayonnement synchrotron (France).
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鈥�In situ X-ray diffraction monitoring of a mechanochemical reaction reveals a unique topology metal-organic framework,鈥滽atsenis et al, Nature Communications, 23 March 2015. DOI: 10.1038/ncomms7662
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IMAGE: Schematic view of katsenite鈥檚 topology, with different colours depicting different types of nodes in its crystal structure
CREDIT: Athanassios D. Katsenis