Voyage en Albanie: randonnée, trek et circuit en Albanie

34 – Vortex et grille cristalline

rencontre cristalline

Vérifier que les raccords des installations en circuit fermé, les joints pour empêcher les fuites sont en bon état et correctement posés. Parmi les fragments les plus étendus, on peut citer le péan Pour les Abdéritains , et surtout le péan Aux Delphiens [ 1 ]. Une grande strophe de Pindare comprend plus de dix ou parfois plus de quinze membres, inégaux et diversement constitués du point de vue de la prosodie [ 38 ]. Leur effet curatif et protecteur n'a pas été scientifiquement expliqué.

LE CONTE LITTÉRAIRE

Ces polyèdres se touchent et leur empilement remplit donc complètement l'espace, sans aucun vide voir en annexe Remplir l'espace. Le soufisme fait l'objet de vives critiques, souvent formulées par les salafistes , qui rejettent le principe même de l'intercession tawassoul , voire par les sunnites ou les soufis eux-mêmes, qui considèrent certaines pratiques du soufisme hétérodoxe comme déviantes, en particulier lorsqu'il dégénère pour n'être plus que maraboutisme en Afrique ou fakirisme en Inde. Canon alexandrin Littérature grecque archaïque Poète de la Grèce antique Naissance en av. Cette démarche confirme aussi que la personne a une réelle volonté à vouloir se faire aider. Les Égides avaient en outre joué un rôle important dans l' invasion dorienne: Elle comporte des brides de fixation et dans certains cas une ou plusieurs soupapes expiratoires.

Si on marque sur le sol l'emplacement de chaque carreau, disons en repérant le coin inférieur gauche du carreau par un point rouge, alors on dessine un réseau de points rouges sur lesquels on dépose le motif élémentaire fig. Tandis que la structure du pavage du sol se déroule sur une surface à deux dimensions, la répétition de la maille cristalline se produit dans l'espace à trois dimensions. La maille est comme une boite dans laquelle est placé le motif, constitué d'atomes et de molécules disposées à des places fixes de la boite.

Cette boite peut avoir une forme rectangulaire, droite comme une boite de chaussures. Mais la maille peut avoir d'autres formes avec des angles entre les arêtes différents de l'angle droit. Ce sont des prismes et des formes parallélépipédiques. Un cristal est un solide à structure polyédrique périodique, formée d'un empilement ordonné d'atomes, de molécules ou d'ions.

La décomposition abstraite des ensembles atomiques cristallins réels en 2 éléments n'est pas unique. Pour un même cristal, il y a différentes façons de définir sa maille. La figure 10 de l'assemblage de carreaux en montre 4 cadres rouges. Par exemple, on aurait pu définir un carreau maille avec le rond bleu positionné à gauche. Ou bien un carreau qui soit non pas un rectangle, mais un parallélélogramme.

Examinons cette question sur la figure 11 où chaque point représente un motif sur une surface en deux dimensions. Les mailles vertes sont des exemples possibles de mailles simples comportant un seul motif.

On les appelle mailles primitives. On remarque qu'il n'y a pas un choix unique de maille primitive, mais des choix qui nous sont plus ou moins commodes, plus ou moins parlant par leur simplicité. Simplicité signifie peut-être que nous leur trouvons plus de symétrie. La maille conventionnelle du réseau en rouge dans la figure possède des côtés parallèles aux axes de symétrie du réseau et englobe deux motifs.

Les mailles vertes sont des exemples de mailles primitives. En bleu, la maille de Wigner-Seitz. La maille rouge nous parle encore plus, car elle montre bien les éléments de symétrie.

On la retient comme maille conventionnelle. Mais on remarque qu'elle comporte deux motifs identiques l'un à un coin représenté en bleu, l'autre au centre représenté en noir. Les motifs des autres coins sont associées aux mailles contigües.

C'est une maille multiple. Il existe toutefois une maille primitive tout-à-fait particulière qui représente parfaitement les symétries internes, c'est la maille de Wigner-Seitz. On la construit autour d'un point du réseau fig. On les coupe en leur milieu par un plan perpendiculaire lignes rouges.

La maille ou cellule de Wigner-Seitz est la figure qui en résulte en rouge. Si on effectue cette construction dans le cas de la maille rectangulaire centrée de la figure 11, on obtient un hexagone en bleu. Ces exemples à deux dimensions nous ont permis de comprendre ce que sont les mailles. Dans le cas des cristaux, il nous faut maintenant les imaginer en 3 dimensions. Nous ferons connaissance avec les différentes géométries des réseaux cristallins, puis nous observerons quelques belles cellules polyédriques de Wigner-Seitz dans l'espace.

Nous laissons maintenant de côté les motifs de la maille primitive pour nous occuper uniquement des points où ils sont disposés, les réseaux. Quels types de réseaux pouvons-nous découvrir dans l'immense variété des cristaux connus. Mon but n'est pas de faire un catalogue, mais de comprendre comment et de nous émerveiller de la façon dont la nature se construit sur des bases géométriques. Bien avant la description atomique des cristaux, en recherchant mathématiquement les structures qui sont compatibles avec une périodicité dans les trois directions de l'espace, Auguste Bravais a montré que le nombre de systèmes cristallins possibles était très limité.

Il a répertorié 14 types de réseaux qui sont des variantes de seulement 7 systèmes cristallins. Ainsi dans la nature, seulement 7 formes polyédriques de base, 7 briques élémentaires, permettent de construire l'infinité structurale des minéraux. Toutefois, si leurs formes sont semblables d'un minéral à l'autre, elles varient par leurs dimensions.

Longueur, largeur, hauteur d'une maille sont spécifiques à chaque forme chimique cristalline. Voici ces 14 types de réseaux fig. Leur maille est parfois primitive P , en bleu avec un seul site par maille. Si un deuxième site existe au centre de la maille, c'est une maille centrée I , en vert. Lorsque chacune des 6 faces comportent un site F , en rouge , ce site étant commun à deux mailles contigües, cela fait 4 sites par maille.

On rencontre parfois aussi des mailles avec seulement deux faces centrées C , en violet , soit 2 sites par maille. Mompiou pour ces figures. C'est un parallélépipède incliné avec 4 faces rectangulaires.

Les 2 autres sont des parallélogrammes. Redressons le 3e axe à la verticale afin qu'il soit à angle droit avec les deux autres et nous obtenons le système orthorhombique. C'est un prisme droit avec 6 faces rectangulaires. Continuons nos ajustements en modifiant la longueur des axes.

Lorsque deux de ces axes ont une longueur égale, une face devient carrée. Nous obtenons le système quadratique ou tétragonal avec 2 faces carrées et 4 faces rectangulaires.

Enfin, si le troisième axe a la même longueur que les deux autres, cela devient un cube. C'est le système cubique. On obtient un prisme droit dont la base est un losange. Dans le système rhomboédrique , les trois axes sont de même longueur et les trois angles sont égaux, mais non droits. Les faces sont toutes des losanges des rhombes. En effet, lorsqu'on le clive, le cristal se fractionne le long des plans atomiques qui contiennent les atomes en plus grande quantité, autrement dit les plans simples de la maille fig.

Les facettes extérieures sont donc la manifestation macroscopique des plans atomiques microscopiques. La maille de Wigner-Seitz WS est découpée dans l'espace à trois dimensions selon le procédé exposé plus hau t en deux dimensions.

Elle est très intéressante du point de vue géométrique. En effet, puisque pour le dessiner on trace un plan entre deux sites du réseau, cela délimite le territoire de chacun des sites.

La cellule étant limitée par des plans, c'est par définition un polyèdre. On a ainsi découpé l'espace en polyèdres identiques. Ces polyèdres se touchent et leur empilement remplit donc complètement l'espace, sans aucun vide voir en annexe Remplir l'espace.

Puisqu'on construit le polyèdre autour d'un site et qu'on tient compte de tous les sites voisins, il reflète parfaitement les symétries du réseau.

La maille WS du réseau cubique simple est un cube qui reflète le cube de la maille conventionnelle fig. Les cubes s'empilent parfaitement les uns avec les autres. Pour dessiner la maille WS du réseau cubique centré fig. Le plan qui les sépare à mi-distance est la face du cube en vert. Les 6 faces du cube conventionnel appartiennent donc à ce polyèdre. Elles sont tronquées par les plans qui séparent le site central des sommets, soit 8 autres faces en bleu.

Au total, on a un cube à 6 faces carrées tronqué par 8 faces hexagonales, soit 14 faces au total fig. Il peut être considéré comme un octaèdre les 8 faces bleues - voir fig. Merci à Laura Malcolm.

Comme prévu, lorsqu'on les empilent, ils s'ajustent parfaitement pour remplir l'espace sans vide fig. Dans le réseau cubique à faces centrées, le centre n'est pas occupé par un site.

Pour dessiner la maille, on part d'un site au centre d'une face du cube conventionnel en rouge, fig. Ses plus proches voisins sont situés sur les centres des faces de ce cube et à ses sommets. Ils dessinent un autre cube décalé par rapport au premier en vert et sont situés au milieu des 12 arêtes de ce nouveau cube. Ils sont au nombre de Si nous traçons les plans perpendiculaires aux lignes qui joignent le point central à ces 12 proches voisins, nous obtenons 12 faces losanges. C'est un dodécaèdre 12 faces rhombique losanges.

Empilement de dodécaèdres rhombo-hexagonaux en "nid d'abeille" Merci à Wikipedia. Nous avons déjà rencontré le dodécaèdre rhombique plus haut fig. Il n'est pas régulier car ses sommets ne sont pas tous identiques. Leur empilement est bien entendu parfaitement ajusté dans l'espace à 3 dimensions. Les autres réseaux résultent du cube en l'étirant dans un sens ou dans l'autre.

Par exemple, si on tire sur deux faces opposées, le cube devient un parallélépipède rectangle, donc on a le système tétragonal. En conséquence, la maille WS du système tétragonal résulte d'un étirement de la maille WS du système cubique. Ainsi, la cellule WS du système tétragonal centré est un dodécaèdre rhombique étiré. Certaines des faces losangiques s'étirent en hexagone. On obtient le dodécaèdre allongé ou dodécaèdre rhombo- hexagonal.

Le dodécaèdre rhombo-hexagonal comporte toujours 12 faces, dont 8 sont des losanges et 4 des hexagones équilatéraux. La figure 21 montre les polyèdres obtenus pour les autres systèmes à partir du cube par déformation globale, soit en l'étirant, soit en l'inclinant.

Les formes polyédriques des mailles cristallines existantes sont en nombre limité. On peut montrer géométriquement que les polyèdres capables de s'empiler par translation périodique pour remplir tout l'espace doivent obéir à certaines règles simples de symétrie voir en annexe Remplir l'espace.

Certaines formes de polyèdres ne conviennent pas pour un tel empilement parce qu'elles laissent des vides entre elles, comme les oranges de la fig. C'est par exemple le cas des prismes à 5 faces pentagonaux et des polyèdres à symétrie d'ordre 5. Par exemple, un cube possède la symétrie d'ordre 4 par rapport à un axe qui traverse le centre de 2 faces opposées. Or au début des années , malgré cette impossibilité théorique, on a obtenu par trempe rapide des alliages d'aluminium et de manganèse dont le diagramme de diffraction aux rayons X est bien net et montre bel et bien la symétrie 5.

Au début, cela a beaucoup intrigué fig. Cette découverte et son analyse ont élargi le concept géométrique du cristal. Pour expliquer l'existence de cette symétrie, il faut associer deux polyèdres différents et non un seul dans la construction. Pour se représenter cette association de façon plus claire, examinons comment c'est possible à deux dimensions, donc sur une surface plane.

Cela a été étudié par des mathématiciens sous le terme de pavage de l'espace. Voici un exemple de pavage étudié par Roger Penrose utilisant deux types de losanges fig. Il est à remarquer qu'ils ne sont pas pas orientés dans la même position.

Il n'y a donc pas de régularité de translation. De plus, aucune périodicité n'est visible, même avec des motifs géants. Et pourtant, c'est un assemblage compact construit selon un ordre rigoureux. La symétrie qui en résulte est d'ordre 5. Merci aux chimistes de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg. Ces constructions géométriques en 3 dimensions qui ont une régularité précise, mais ne présentent pas de périodicité de translation sont appelées des quasi-cristaux.

Comme le montre le diagramme de diffraction faits de points disposés selon de belles symétries fig. Mais quel est cet ordre? Il existe plusieurs façons de répondre à cette question.

Si nous prenons comme exemple le pavage de Penrose, la première façon est de donner le mode de réalisation du dessin voir Pavage de Penrose. La deuxième est de décrire le pavage, non dans son espace réel de dimension 2 la surface mais dans un espace plus vaste de dimension 4. Dans celui-ci, le pavage peut être décrit comme périodique, donc de façon bien plus simple voir en annexe Décrire une réalité dans un super-espace.

De la même manière, un quasi-cristal devient périodique quand il est décrit dans un super-espace de dimension 6. Au passage, je signale pour les amateurs que dans ce pavage, on rencontre le nombre d'or. C'est tout-à-fait logique car ce nombre est associé à la symétrie 5. Les triangles qui sont construits sur cette diagonale sont appelés triangles d'or. Il en existe 2 sortes, l'une dont l'angle est aigu en bleu et l'autre dont l'angle est obtus en jaune.

Et bien ce n'est pas un hasard , les losanges du pavage de Penrose sont constitués de l'assemblage de ces 2 triangles voir les détails dans Pavage de Penrose. Après la découverte historique d'un quasi-cristal à symétrie 5, d'autres structures quasi-cristallines ont été reconnues. En conséquence, en l'Union internationale de cristallographie a modifié sa définition d'un cristal pour englober celle d'un quasi-cristal.

Dorénavant, un cristal est un échafaudage atomique dont la diffraction est faite de points qui traduisent un ordre précis de construction. Mais cet ordre peut être une périodicité ou non. A la même époque, on commençait à étudier d'autres types de cristaux apériodiques, les cristaux incommensurables.

Pour comprendre de quoi il s'agit, imaginons une périodicité sur une seule ligne, une sorte de cristal à une seule dimension fig. Un cristal classique périodique est représenté par les points bleus, placés selon une périodicité a. Imaginons maintenant que les points du réseau sont décalés par rapport aux points bleus d'une distance u n. Leur position réelle est le point rouge. Si ces deux sont en rapport, elles vont coïncider régulièrement et on aura une périodicité globale qui sera un multiple des deux.

On dit qu'elles sont commensurables. Si les deux n'ont pas de rapport entre elles, ne sont pas multiples l'une de l'autre, ou n'ont pas un multiple commun, elles sont incommensurables.

Le décalage ne tombera jamais à la même valeur. Les sites existants en rouge peuvent être décrits comme un site théorique en bleu qu'on déplace d'une quantité u n. Un cristal incommensurable est donc apériodique, mais dans cette apériodicité se cachent deux périodicités qui se combinent.

Pour le décrire mathématiquement, comme les quasi-cristaux, il est beaucoup plus simple de le faire dans un espace de dimension supérieure 4 à 6 dimensions voir en annexe Décrire une réalité dans un super-espace.

En , De Wolf et Van Aalst ont mis en évidence des domaines incommensurables à 3 dimensions dans des cristaux de carbonate de soude. D'autres ont été reconnus par la suite. Après avoir observé les étonnants arrangements géométriques des cristaux à l'échelle atomique, nous pouvons nous poser certaines questions: Par quel processus, entrainés par quelle forces, les atomes sont-ils ainsi disposés?

Dans le liquide, les atomes ou les molécules constitutives qui sont des petits groupements d'atomes sont libres de se déplacer les uns par rapport aux autres, tandis qu'en devenant un corps solide comme un cristal, ils sont immobilisés dans un réseau.

Notre expérience la plus familière d'une cristallisation est celle de l'eau dans laquelle apparaissent des glaçons lorsqu'on la refroidit en-dessous de 0 degrés C. On passe d'un état fluide léger à un état rigide et dur. Dans le langage courant, on parle de cristallisation de façon plus générale pour évoquer quelque chose qui au départ est fluide, puis se fixe et durcit. Des idées se cristallisent dans l'esprit, ce qui signifie que l'esprit devient rigide sur certains points.

En ce qui concerne le corps, des cuirasses ou armures musculaires se forment lorsque des énergies cessent de circuler dans les tissus et s'y cristallisent, provoquant des contractures et la rigidification des tissus voir Psychologie biodynamique. On parle également de cristallisation pour décrire quelque chose qui, d'abord flottant et indéterminé, se matérialise et prend une forme tangible.

La transformation existe dans l'autre sens, du cristal au liquide. Lorsqu'on les chauffe, les cristaux fondent et deviennent liquides. La plupart des matières minérales, y compris les roches et les métaux, peuvent fondre lorsqu'on les chauffe. En ce qui concerne les métaux , on les fond en un liquide visqueux pour les verser dans des moules où ils prennent les formes voulues.

Mais cette température de fusion peut parfois être très élevée: En refroidissant, les métaux cristallisent dans des structures et configurations qui dépendent à la fois de leur nature chimique, mais aussi beaucoup du processus de refroidissement, en particulier de la vitesse de refroidissement. Les roches fondent lorsqu'on les chauffe suffisamment. La nature nous le démontre avec la lave qui sort liquide de dessous la croute terrestre, se refroidit en surface et cristallise.

Mais ce refroidissement rapide ne favorise pas la formation de beaux cristaux. Les pierres d'ornement se forment par d'autres processus dans la profondeur de la terre, où la pression est associée à la chaleur et le refroidissement lent.

En surface, dans les grottes, elles résultent du lent dépôt par l'eau de substances minérales sur un petit bout de cristal existant un germe. Comment passe-t-on d'un état liquide où les molécules sont mobiles et dispersées en désordre, à un cristal ordonné? Dans les liquides tels que l'eau, l'huile ou un métal en fusion, les molécules se déplacent librement les unes par rapport aux autres. Si on les représente par des boules, on peut les imaginer glissant et roulant les unes sur les autres.

Et puis, au signal d'une température suffisamment basse, les voilà qui se rangent en ordre impeccable selon des lignes, des plans et des mailles. Quel en est le ressort? Pour en donner une idée, imaginons que les molécules sont comme des personnes, nous.

Nous assistons à un cours de gymnastique ou de danse où les personnes sont dispersées dans toute la salle, en désordre, pour remplir l'espace au maximum. Du point de vue d'une molécule, nous sommes "dans l'état liquide", car nous avons la liberté de nous mouvoir, de nous retourner si notre attention n'est pas dirigée vers le professeur , de changer de place, d'échanger notre place avec une autre personne, etc.

Puis, le professeur nous demande de nous disposer en ligne. Comment nous y prenons-nous? Quelques personnes au fond de la salle commencent à se mettre en ligne parallèlement au mur.

Il est nécessaire que quelqu'un prenne l'initiative, donne la première impulsion afin que les autres, progressivement, s'ordonnent par rapport à cet embryon de ligne.

La ligne se prolonge sur toute la longueur de la salle. En même temps, une autre ligne se crée devant la première et parallèlement à elle. Et une troisième, même si la première et la deuxième ne sont pas achevées. Il en est de même pour un cristal. Dans le liquide, un cristal se forme à partir d'un germe qui nait et grossit cristallogenèse.

On distingue donc deux étapes. La germination correspond à l'apparition d'un germe cristallin dans le liquide, sorte de semence ou d'embryon cristallin. Si aucun germe n'est présent, la cristallisation a du mal à démarrer et le liquide peut être refroidi sans cristalliser. C'est un liquide surfondu. Et puis, peut-être à cause d'une petite secousse, le refroidissement devient intolérable pour les molécules et brusquement, un germe se forme.

Refroidir, c'est serrer les molécules encore plus les unes contre les autres. Imaginez que la salle se remplisse de monde et que vous deveniez serrés. Vous devrez vous rapprocher et si vous êtes en contact, il y aura une sorte d'ordre local qui va se créer automatiquement pour quelques personnes, à la façon des oranges de la fig. En même temps, il sera plus difficile de se déplacer.

La croissance est l'augmentation de la taille du germe pour devenir un cristal. Oui, un cristal nait et se développe un peu comme un être vivant. Il grossit en incorporant d'autres molécules qui passent à sa proximité dans le liquide ambiant et se collent à la surface au contact les unes des autres fig.

Pour obtenir un cristal d'une substance donnée, on peut, comme on l'a dit, la fondre puis la refroidir. Il y a aussi la possibilité de la dissoudre dans un solvant, puis de laisser évaporer ce solvant. C'est ce qui se produit avec du sel. Si vous dissolvez du sel dans de l'eau en quantité suffisante eau saturée de sel et que vous laissez l'eau s'évaporer lentement, vous obtenez des cristaux de sel. D'après Raphaël, Aude et Benoît.

On a donné des cristaux l'image d'un ordre parfait, mais ce n'est pas exact. En réalité, cet ordre comporte des exceptions, qu'on appelle des défauts. Il se peut que des atomes étrangers s'insèrent dans l'arrangement. Quelquefois un atome est manquant. C'est comme si, d'une rangée à l'autre, l'ajustement ne se fait pas correctement.

Imaginons que notre ligne de danse ne se soit pas correctement positionnée par rapport à la précédente, qu'elle ne soit pas vraiment calée. C'est ce qui arrive souvent dans un cristal. Ce défaut est appelé une dislocation. Ce ne sont des défauts qu'au sens d'un ordre parfait, d'une vision idéale. Car ces soi-disant défauts ont toute leur raison d'être dans l'organisation, les caractéristiques et la croissance des cristaux. Ils y participent pleinement.

C'est grâce à la présence de dislocations que les métaux peuvent être déformés et travaillés. C'est aussi la présence des dislocations qui donne à la croissance cristalline la possibilité de se faire plus aisément, du point de vue énergétique, sous forme de spirales fig. Revenons à notre salle de danse. Imaginez maintenant que le professeur n'ait pas une place attitrée dans la salle, donc qu'on n'impose pas à la ligne de s'orienter dans une direction précise pour le regarder.

Imaginez alors que le début d'une première ligne se forme dans une certaine direction, mais qu'ailleurs dans la salle, un autre embryon de ligne n'ayant pas vu le premier, se forme dans une orientation différente.

Les personnes qui sont proches de la première ligne viennent la compléter, s'ordonnent par rapport à elle, constituent d'autres lignes parallèles. Un domaine ordonné se forme dans un coin. De même pour la deuxième ligne. Les domaines respectifs issus de ces deux lignes s'agrandissent jusqu'à se rencontrer.

Le raccord entre les deux ne peut pas se faire en ordre et il y a une frontière désordonnée entre les deux domaines. Imaginons qu'une troisième ligne se soit formée de façon indépendante.

Trois domaines d'orientations différentes se sont ainsi formés, comme si on avait trois cristaux distincts qui sont accolés. C'est ce qui se produit dans la structure cristalline de beaucoup de roches et de matériaux céramiques, métalliques et polymères. Ces matériaux sont polycristallins. Dans certains matériaux, les domaines cristallins sont de la même nature, mais dans d'autres ils peuvent être de nature différente.

Ainsi, le granite est fait d'une multitude de petits grains cristallins de quartz, de feldspath et de mica fig. Ces matériaux faits de grains agglomérés ont des formes indéterminées. La forme extérieure ne laisse pas deviner l'arrangement cristallin intérieur. Autre exemple, le quartz. Alors que sous la forme populaire de prisme transparent, il est monocristallin, il existe également sous la forme multicristalline de la calcédoine voir en annexe Quartz.

Elle est translucide ou opaque car faite d'une multitude de petits cristaux orientés dans tous les sens. La structure polycristalline résulte de la présence d'une multitude de germes dans le liquide ou le magma initial. Au refroidissement, chaque germe grandit en un domaine cristallin jusqu'à toucher le domaine voisin.

La taille d'un domaine est limitée par le territoire occupé par les germes voisins. C'est pourquoi plus les germes sont nombreux, plus les domaines cristallins sont petits. Dans certains cas, les cristaux d'un minéral polycristallin sont microscopiques et invisibles à l'oeil nu ou même à la loupe.

C'est le cas des métaux dans certaines conditions de cristallisation, et des polymères cristallins, dont les formes externes, qui épousent n'importe quel moule, ne laissent pas deviner leur nature cristalline. Seules les diffractions des rayons X ou des électrons , qui donnent accès à l'information au niveau atomique, sont capables de révéler leur nature cristalline.

Lorsqu'on refroidit le liquide, les molécules constitutives de ce liquide perdent leur liberté de mouvement. Quelquefois, en l'absence de germes cristallins, le liquide "oublie" de cristalliser et se fige dans son état du moment. C'est un peu comme si nos lignes de danseurs ne sont plus dans une salle mais dans un bain visqueux qui entrave leurs mouvements. Alors, ils ne peuvent que rester sur place, en désordre.

Cette structure désordonnée est appelée structure amorphe. Les liquides visqueux ont également cette structure amorphe. Avec le froid, une huile se fige sans cristalliser. Toutefois, dans l'état visqueux, la structure amorphe reste un peu mouvante.

Lorsque les mouvements moléculaires s'arrêtent, on la nomme structure vitreuse. Vitreuse signifie de la nature du verre. En effet, les verres présentent cette structure vitreuse. Ce sont des pâtes de silice refroidies rapidement voir en annexe Silice. On les obtient en fondant ensemble du sable et des fondants chaux, potasse ou soude.

Le refroidissement rapide ou trempe favorise la formation de cette structure, car les molécules sont immobilisées avant d'avoir eu le temps de s'organiser.

Pour donner une image plus correcte de l'état vitreux, notons toutefois que la matière n'est jamais figée complètement. Si les molécules ne bougent plus, par contre les atomes dont elles sont composés conservent un intense mouvement vibratoire sur place.

La matière est en constante vibration et détient une formidable énergie interne. Parmi les pierres gemmes, certaines sont à l'état vitreux. C'est le cas de l' obsidienne , une roche volcanique à base de silice. C'est le cas de l' ambre , une résine fossilisée secrétée par des conifères. Le passage de l'état de liquide à celui de cristal est un changement radical. Le liquide est fluide et s'adapte au récipient dans lequel on le met, il n'a pas de forme en lui-même.

Le cristal est compact et dur et conserve la forme dans laquelle il a été taillé. On passe d'une qualité à son opposé et c'est étonnant. Pourtant, le changement le plus spectaculaire dans ce passage est celui de l'ordre atomique et moléculaire.

De ce point de vue, il y a peu de changement entre un liquide et un verre état amorphe qui n'est qu'un liquide figé, alors qu'il y a un changement radical entre un liquide et un cristal. Si l'on y réfléchit, c'est une métamorphose fantastique. Il suffit d'un déclencheur, d'une pichenette, un petit refroidissement, et la mise en ordre s'effectue. Dans cette métamorphose, certaines substances passent par des étapes intermédiaires entre liquide et cristal. Ce sont les cristaux liquides. Dans les états intermédiaires, on détecte un ordre partiel, de telle sorte qu'ils sont liquides par certains aspects, mais ordonnés selon d'autres voir Cristaux liquides.

Qu'est-ce qui induit la géométrie de l'ordre cristallin au moment du changement? Comment le cristal choisit-il son orientation dans un espace qu'on peut supposer isotrope , c'est-à-dire sans aucune direction privilégiée? L'espace ressemble à une vaste mer, et soudainement, une orientation cristalline se fait jour.

C'est un mystère profond de la nature dont on connait peu de choses. Le phénomène obéit aux forces fondamentales et aux symétries internes de la nature. Il se peut que l'univers soit sous-tendu par des structures géométriques , y compris notre corps et le corps de la Terre.

Je décris scientifiquement cette possibilité dans d'autres articles La grille planétaire ; Aspects géométriques et sonores de l'Univers.

Le diamant est très apprécié en joaillerie comme pierre précieuse, mais tout autant dans l'industrie et l'artisanat mécanique pour sa dureté. Il y est employé pour découper et percer des matériaux durs. Le mot diamant vient du latin adamas , qui signifie inaltérable. Les diamants, tout comme comme le quartz, présentent un double caractère cristallin par leur transparence et par leur géométrie atomique ordonnée. Ce sont donc des cristaux typiques.

Le diamant est composé uniquement d'atomes de carbone. C'est assez exceptionnel car généralement, les minéraux sont faits d'un assemblage de plusieurs types d'atomes.

Ainsi, le quartz est composé d'atomes de silicium et d'oxygène. Seuls le diamant et les métaux sont composés d'un seul type d'atomes. Par exemple, l'or est composé uniquement d'atomes d'or. Diamant Merci à Rob Lavinsky , iRocks.

Les atomes représentés sont des atomes de carbone. Chaque atome de carbone est lié à 4 atomes de carbone voisins par des liaisons qui forment un tétraèdre régulier fig. Ces liaisons très solides confèrent au diamant une structure tridimensionnelle extrêmement rigide. Le diamant cristallise dans le système cubique.

Le graphite est une substance grise et tendre que l'on peut facilement réduire en poudre. C'est grâce à cette facilité qu'il est utilisé dans les crayons ordinaires à papier avec une mine en graphite.

Il sert aussi de lubrifiant sec, à la manière du talc. Il est conducteur de l'électricité à tel point qu'on s'en sert comme électrode. On l'emploie aussi comme charge minérale dans les matières plastiques et les caoutchoucs.

Pour fabriquer un composite à particules de carbone , on disperse les microparticules de graphite dans la résine afin d'augmenter ses qualités mécaniques et électriques. Elles lui donnent sa teinte grise ou noire. Ils sont employés dans la fabrication des skis, cannes à pêche, raquettes de tennis, ailes d'avion, pièces de carrosserie. Or le graphite est composé uniquement de carbone tout comme le diamant.

Ce qui diffère est la façon dont ces atomes sont reliés, leur système cristallin. Le graphite se forme en couches planes dans lesquelles les atomes sont liés fortement et ordonnés en réseau hexagonal fig. Par contre, les couches sont très faiblement liées les unes aux autres, ce qui explique qu'elles peuvent facilement glisser les unes sur les autres et se défaire.

Ce sont les conditions de cristallisation qui conduisent à une ou l'autre forme. Le diamant se forme sous une grande pression , et le graphite à faible pression.

Morceau de graphite Merci à Wikipedia. Le quartz est bien connu en tant que pierre d'ornement dans sa forme de prismes transparents et bien développés.

Or il est également un abondant constituant des roches de la croute terrestre. Il est constitué de silice de formule chimique Si0 2 , soit un atome de silicium Si pour 2 atomes d'oxygène O.

Chaque tétraèdre est constitué d'un atome de silicium entouré de 4 atomes d'oxygène. Dans le quartz, ils s'assemblent en spires hélicoïdales. Le cristal de quartz mérite ce qualificatif de cristal à la fois par son ordre atomique et par sa transparence. Comme le diamant, il est le type même du cristal, au point qu'on le nomme cristal de roche , ou parfois même tout simplement cristal. Ces cristaux magnifiques se développent dans les fissures des roches dans la chaleur de l'intérieur de la terre.

Des eaux très chaudes y déposent de la silice qui refroidit lentement, ce qui favorise sa croissance régulière. Certaines gemmes sont des variétés de quartz coloré par des atomes étrangers insérés en faible quantité parmi les atomes de silicium et d'oxygène.

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Amateur de plus longues distances, nous vous proposons une sélection d'itinéraires uniques où chaque coup de pédale vous fera vivre une expérience inoubliable! L' Albanie est une des dernières terre inconnue en Europe, injustement boudée par les voyageurs. L'Albanie, petit pays des Balkans, si proche et pourtant bien méconnu.

L'Albanie recèle de rivières d'une eau cristalline, de lacs engoncés, de kilomètres de côtes méditerranéennes bleutées. Elle offre des randonnées entre monts et vallées, en bord de mer, au travers de forêts qui nous préservent un instant de la chaleur estivale. Le voyage est ponctué de visites: Ma saison préférée reste l'automne pour la douceur du climat, l'accalmie touristique, et surtout pour les couleurs que les montagnes alpines du nord dévoilent par centaines comme une explosion.

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