Ils disent que le pétrole et l'eau ne se mélangent pas… mais maintenant les scientifiques ont découvert que – dans certaines circonstances – cela peut être possible.

Une nouvelle étude suggère que certaines molécules huileuses - qui repoussent normalement l'eau - peuvent être forcées de se dissoudre dans l'eau lorsque les deux substances sont pressées ensemble sous une pression extrême. Des chercheurs d'Édimbourg ont appliqué une haute pression à de minuscules conteneurs remplis d'eau et de méthane, créant des conditions similaires à la pression intense trouvée au fond de l'océan ou à l'intérieur des planètes Uranus et Neptune.

Substances hydrofuges

En comprimant l'eau et le méthane ensemble, les scientifiques ont pu mieux comprendre comment les produits chimiques interagissent. Le méthane est souvent utilisé dans des expériences pour étudier les propriétés de substances comme l'huile qui repoussent l'eau – appelées molécules hydrophobes. Les nouvelles découvertes suggèrent qu'il pourrait être possible de mélanger d'autres molécules hydrophobes avec de l'eau d'une manière similaire.

L'étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques .

L'équipe a pressé des molécules de méthane et d'eau entre deux diamants ultra-tranchants et les a comprimées en rapprochant les deux pointes d'enclume. L'enclume en diamant a été utilisée pour appliquer des pressions allant jusqu'à 20, 000 Bars – 20 fois supérieure à la pression au fond de la tranchée Mariana, la partie la plus profonde des océans du monde.

Molécules compactées

Sous un microscope, le méthane - tout comme le pétrole - apparaît sous forme de grosses gouttelettes dans l'eau à pression normale, démontrant que les substances ne se mélangent pas. Cependant, l'équipe a découvert que les gouttelettes avaient disparu à haute pression, indiquant que le méthane s'était dissous.

Les chercheurs pensent que cela se produit parce que les molécules de méthane rétrécissent à mesure que la pression augmente, tandis que les molécules d'eau restent en grande partie les mêmes. Cela pourrait permettre aux molécules de méthane compactées de s'insérer entre les molécules d'eau beaucoup plus grosses, leur permettant de se mélanger, dit l'équipe.

Applications utiles

Comprendre les propriétés de mélange de l'eau et du méthane pourrait aider les chercheurs à trouver des moyens de remplacer les solvants coûteux et dangereux utilisés dans l'industrie.

Cela pourrait également aider à fournir de nouvelles informations sur les conditions au fond de l'océan ou dans le système solaire externe. L'étude a été soutenue par le Conseil de recherche en ingénierie et sciences physiques et le Conseil européen de la recherche.

"Ces découvertes passionnantes mettent en lumière le comportement des substances hydrofuges sous haute pression, tels que ceux trouvés au fond des océans ou à l'intérieur des planètes. Cela pourrait avoir une vaste gamme d'applications, du remplacement de solvants industriels coûteux et dangereux pour l'environnement à la modélisation de corps planétaires comme la plus grande lune de Saturne, Titan, " dit le Dr John Loveday.