De nos jours, beaucoup ont pris l’habitude de tout réchauffer au micro-ondes, que ce soit le café du matin ou même le dîner. C’est devenu systématique, tout passe dans cet appareil, mais c’est sans savoir qu’il existe d’autres façons de réchauffer tout ce qu’on veut, et cela, à une vitesse bien plus rapide que celle d’un micro-ondes.

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Dernièrement, des chercheurs ont élaboré un nouveau processus qui consiste à chauffer de l’eau à une vitesse extrême, et cela, sans avoir à utiliser les énergies citées plus haut.

Un puissant dispositif a été testé pour réchauffer de l’eau

Des scientifiques ont utilisé une impulsion laser faite de rayons X pour chauffer de l’eau à 100 000 degrés Celsius en 75 millionièmes de milliardième de seconde. Ce dispositif qui a été considéré étant « le chauffe-eau le plus rapide au monde » a produit un état d’eau exotique à partir duquel les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur les caractéristiques particulières de l’eau.

L’équipe de Carl Caleman du Centre de science des lasers à électrons libres (CFEL) de DESY et de l’Université d’Uppsala (Suède) a rapporté ses résultats dans les Actes de la revue de l’Académie nationale des sciences (PNAS).

Les chercheurs ont utilisé le laser à électrons libres à rayons X au National Accelerator Laboratory aux États-Unis pour tirer des éclairs du rayon X très intenses et extrêmement courts à un jet d’eau. « Ce n’est pas votre manière habituelle de faire bouillir de l’eau, car, cette fois, les molécules vont être plus secouées que d’habitude. » a déclaré Carl Caleman.

Au niveau moléculaire, la chaleur est le mouvement, c’est-à-dire que, plus le mouvement des molécules est rapides, plus elles le sont aussi.

« Notre chauffe-eau est vraiment différent des autres » a ajouté Caleman. « Les rayons X énergétiques perforent les molécules d’eau, détruisant ainsi l’équilibre des charges électriques, de sorte que les atomes ressentent soudainement une forte force répulsive et commencent à se déplacer violemment. ». À moins de 75 millionièmes de milliardième de seconde, l’eau passe du liquide au plasma.

« Mais alors que l’eau se transforme du liquide au plasma, elle reste à la densité de l’eau liquide, car les atomes n’ont pas encore eu le temps de bouger significativement » explique Olof Jönsson Co-auteur de l’étude à l’Université d’Uppsala en Suède, ce qui prouve que l’eau garde son aspect naturel.

Carl Caleman, DESY/Uppsala University.

L’eau est « un liquide étrange »

Des chercheurs ont longuement étudié l’importance de l’eau dans la vie quotidienne de l’être humain. « Si l’eau n’existait pas, beaucoup de choses ne seraient pas comme elles le sont sur Terre, en particulier la vie. », a souligné Olof Jönsson.

En effet, l’eau présente de nombreuses anomalies, notamment sa densité, sa capacité calorifique et sa conductivité thermique.

Ces anomalies seront prochainement étudiées dans le futur centre de la science de l’eau prévu à DESY, le Deutsches Elektronen-Synchrotron.

En dehors de la signification fondamentale, l’étude de l’eau a également une signification pratique, les lasers à rayons X sont souvent utilisés pour étudier la structure atomique de minuscules échantillons.

« En fait, tout échantillon que vous mettez dans le faisceau de rayons X sera détruit de la manière que nous avons observée. Si vous analysez tout ce qui n’est pas un cristal, vous devez considérer cela. » a declaré Kenneth Beyerlein.

Ce n’est qu’à à 75 femtosecondes que les changements commencent à apparaître, « L’étude nous donne une meilleure compréhension de ce que nous faisons à différents échantillons. », a expliqué Nicusor Timneanu de l’Université d’Uppsala.


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