Vrais et faux cristaux

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mai 2014
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Extraordinaires ou communs, les cristaux se cachent un peu partout et sont parfois appelés ainsi à tort !

LES VRAIS

  • Le diamant et le graphite des mines de crayon sont les formes cristallines principales du carbone, avec des arrangements d’atomes très différents : dans le diamant chaque atome de carbone est relié à quatre voisins, ce qui lui confère une structure très solide : le diamant est très dur. Alors que dans le graphite chaque atome de carbone est relié à trois voisins ; cela forme des feuillets superposés qui glissent facilement les uns par rapport aux autres, donnant ainsi au graphite des propriétés lubrifiantes ou permettant à la mine de graphite de laisser une trace sur le papier.
    Il existe d’autres formes cristallines du carbone, avec d’autres domaines d’application : les nanotubes, les fullerènes, le graphène qui ont donné lieu à de nombreuses études dans les dernières décennies.
    Il existe aussi le carbone “amorphe” qui n’est pas un cristal.
  • La calcite est le cristal naturel qui possède la plus forte biréfringence, une propriété qui consiste à dédoubler des rayons de lumière incidents. Elle a été utilisée dès le 10e siècle par les Vikings pour repérer la position du Soleil(1).
  • Le sel, ou chlorure de sodium, est un cristal que nous manipulons au quotidien.
  • La plupart des métaux, comme le cuivre et l’acier, sont des cristaux.
  • Les monocristaux de silicium sont utilisés comme semi-conducteurs dans l’industrie électronique.
  • Dans certaines conditions de température et de pression, les molécules d’eau s’ordonnent et forment des structures parfaitement symétriques, mais jamais identiques : les cristaux de neige.
  • Il existe aussi des cristaux dans le domaine du vivant : les oxalates de calcium, plus connus sous le terme de calculs rénaux !Ou encore les cristaux de magnétite qui pourraient jouer un rôle dans l’orientation des animaux migrateurs.
  • Les quasi-cristaux. Ils ont été découverts en 1982 grâce à leurs figures de diffraction qui présentent une symétrie mais pas de périodicité. Par contre, cette organisation ordonnée n’est pas visible dans la structure en trois dimensions. D’où leur nom. L’Union internationale de cristallographie a modifié et généralisé la définition du cristal en 1992 pour les englober.

LES FAUX

  • L’hémoglobine n’est pas un cristal. C’est une protéine. Elle a été cristallisée en utilisant les techniques d’étude des cristaux, ce qui a permis de déterminer sa structure.
  • L’appellation de cristaux liquides, pour ces molécules qui ont la capacité de s’orienter en fonction du champ magnétique appliqué, est un peu abusive car elles ne sont périodiques que dans un espace à deux dimensions et non à trois.
  • Un verre de cristal. L’association de ces deux mots est une hérésie pour les scientifiques ! Un verre étant, par définition, un matériau amorphe. D’une façon générale, un amorphe se différencie d’un cristal par l’absence d’ordre à longue distance. Les verres de cristal sont seulement des verres plus riches en plomb, ce qui augmente leur indice de réfraction et leur donne une résonance particulière.

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