L'équipe de recherche de Noushin Shahizadeh de l'Institut de physique de l'Université d'Amsterdam a récemment révélé le mécanisme de formation de structures cristallines sphériques dans des solutions salines. L'équipe a découvert qu'en ajustant des paramètres tels que la composition ionique, la viscosité de la solution et le taux d'évaporation, un mélange ionique désordonné peut s'auto-organiser pour former des structures sphérolitiques similaires à des oursins ou à des têtes de corail. Ces résultats ont été publiés dans la revue Communications Chemistry.
La recherche décrit comment les ions divalents dans une solution de sulfate et un environnement à haute viscosité conduisent des nanocristaux de sulfate de sodium à former des agrégats sphériques à température ambiante. Ce processus diffère des structures cubiques ou hexagonales produites par la cristallisation traditionnelle, formant plutôt des morphologies sphériques denses ou des formes épineuses ouvertes. La première auteure, Tess Heeremans, désormais doctorante à AMOLF, se souvient : « Lorsque nous les avons vues précipiter du mélange de sels sous le microscope, nous sommes restés scotchés — c'était trop cool. » Elle indique que c'est cette curiosité qui a orienté son mémoire de master dans cette direction.
Au-delà de son importance scientifique fondamentale, cette recherche ouvre de nouvelles voies pour la fabrication de matériaux avancés. En utilisant les principes de croissance hors équilibre, il est possible de guider la formation de cristaux vers des structures à haute surface spécifique, modifiant ainsi significativement les propriétés des matériaux. L'équipe de recherche souligne que de telles structures sphérolitiques pourraient être utilisées pour analyser des textures minérales autrefois considérées à tort comme des vestiges biologiques, et jettent également les bases pour concevoir des matériaux avancés avec des structures internes complexes.
Heeremans fait une analogie : « Les sphérolites peuvent sembler magiques, mais leur beauté est un enregistrement ; tout comme un flocon de neige est façonné par le nuage dans lequel il grandit, un sphérolite reflète son environnement de formation. » En déterminant les conditions de croissance clés, les chercheurs peuvent guider les sels cristallins pour former ces structures à haute surface spécifique, offrant ainsi des stratégies de synthèse contrôlées pour l'ingénierie des matériaux avancés.
Détails de la publication : Auteurs : Tess Heeremans et al., Titre : Controlled spherulite growth in salt mixtures, Publié dans : Communications Chemistry (2026). Informations sur la revue : Communications Chemistry
