Séminaire du mardi 26 mars 2013 à 10h30

IMPMC, Université P. et M. Curie, 4, Place Jussieu, 75005 Paris

Salle de conférence, 4^e étage, Tour 22-23, Salle 1

ANOMALIES DE L'EAU SURFONDUE A -100 MPa

Frédéric Caupin, Laboratoire Physique de la Matière Condensée et Nanostructures  - Université Lyon 1 / CNRS

L'eau est célèbre pour sa complexité, avec plus de 15 phases solides et de nombreuses anomalies dans la phase liquide.
Les anomalies du liquide sont encore plus prononcées quand il est surfondu. Depuis 30 ans, plusieurs explications ont été proposées. L'une d'elles implique une transition de phase du premier ordre entre deux liquides de structure différente à basse température. Cependant, aucune expérience n'a à ce jour mis en évidence cette transition, sauf pour de l'eau très confinée ou  pour des mélanges eau-glycérol.
Nous étudions des gouttes d'eau pure d'environ 10 µm, mais à pression négative. Pour cela nous utilisons de l'eau prisonnière dans des cristaux de quartz. Le quartz procure un récipient rigide qui génère une tension mécanique quand on le refroidit : on peut ainsi porter le  liquide au delà de -100 MPa avant de voir des bulles de vapeur apparaître. La spectroscopie Brillouin nous permet d'accéder à la vitesse du son dans le liquide doublement métastable, à la fois surfondu et à pression négative. Je décrirai nos résultats récents et leur interprétation, appuyée par des simulations de dynamique moléculaire.

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