De l'ordre dans la cuisine

Nous avons dissout du sel de cuisine dans de l'eau distillée, mis une goutte sur une plaquette sous le microscope et avons attendu que l'eau s'évapore. Au bout d'un moment des cristaux de sel apparaissent (x4) :

Des rectangles parfaits ! On dirait une œuvre suprématiste de Malévich :

Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, de nouveaux cristaux apparaissent (x4) :

et grossissent : 

A droite, c'est encore un tableau de Malévich.

L'appareil photo du microscope permet de faire des photos à intervalles réguliers. Pendant environ une heure, l'appareil a pris une photo toutes les 10 secondes, soit environ 360 photos. En les mettant bout à bout, on obtient une animation de 15 secondes :

Sur les cristaux sec, on dépose une goutte d'eau et on filme, en temps réel cette fois-ci, le phénomène inverse : la dissolution des cristaux dans l'eau (x4) :

Pourquoi les cristaux de sel forment des rectangles ? Le sel de cuisine est du chlorure de sodium, composé de deux éléments: le chlore (Cl) et le sodium (Na). Lorsque le sel est dissout dans l'eau, les molécules d'eau dispersent ces atomes de manière désordonnée. Quand l'eau s'évapore, il n'y a plus assez de molécules d'eau pour séparer les atomes de chlore et de sodium qui vont alors commencer à s'attacher entre eux de manière géométrique et s'organiser en formant des cubes, faisant apparaître naturellement de l'ordre.
Voici un modèle montrant l'organisation d'un cristal de sel (chlorure de sodium) :

C'est une représentation fabriquée avec des boules et des barres un peu comme avec un jeu de construction, car les atomes ne peuvent pas être vus avec un microscope.
Eyal a aussi voulu observer du sucre trouvé dans les étagères de la cuisine. En voici un cristal, cubique comme pour le sel, bien qu'il soit composé d'éléments bien différents. Le sucre, ou saccharose, contient du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène (x40) :

MICROSCOPIE SANS MICROSCOPE: 

Un autre cristal qu'on a beaucoup vu ces derniers temps est celui de l'eau lorsqu'elle forme des flocons de neige. Pas commode à observer avec le microscope : le flocon fond rapidement dans le laboratoire et on n'a pas envie de sortir avec le microscope et de se geler au balcon. 
Sur la vitre extérieure de nos toutes nouvelles fenêtres à double vitrage de la cuisine, des cristaux de glace se forment pendant qu'on les observe de l'intérieur, bien au chaud. Un appareil photo numérique ordinaire permet de faire d'assez bonnes photos en mode "macro" :

Le détail agrandi des cristaux : 

Les molécules d'eau s'organisent ici en cristaux formant des angles de 60 degrés, d'où les flocons à six branches.

Ces formes géométrique régulières ont dû fasciner très tôt les personnes qui les observaient. Certains y ont peut-être vu la trace de l'existence d'un ordonnateur, un Dieu organisateur comme le peintre Malévich organisant ses rectangles rouges sur ses tableaux. En fait ces formes s'expliquent très bien aujourd'hui par la physique et la chimie moderne.