MATIÈRE (physique)États de la matière
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La richesse des états de la matière
La thermodynamique peut donc s'appliquer à des propriétés très différentes du caractère fluide ou solide d'un corps et, partant, va permettre l'exploration d'états nouveaux d'un système. Ces états constituent autant d'aspects intéressants de « manière d'être » pertinente de la matière, et le xxe siècle verra une explosion de sujets relatifs à ces propriétés nouvelles. Sans entrer dans les détails, expliquons que des états nouveaux, posant des questions nouvelles, apparaissent lorsqu'on considère des molécules ou des corpuscules de matières anisotropes (ayant une orientation préférentielle) ou bien lorsqu'on considère des milieux inhomogènes, ou bien enfin lorsqu'on s'interroge sur des propriétés structurelles, des organisations aux géométries particulières.
Les milieux anisotropes peuvent conduire, par exemple, à l'étude de transitions entre un comportement parfaitement transparent d'un système et un comportement polarisant. Ainsi, sous l'effet d'un champ électrique, la maille élémentaire d'un cristal peut changer de forme, passer de carrée à rectangulaire, et provoquer un effet notable sur les rayons lumineux qui le traversent (polarisation). Autre exemple lié à l'anisotropie, si l'on place dans un liquide certaines molécules longues en forme de bâtonnets, on observera, en fonction de la concentration en molécules, des transitions de phase correspondant à des configurations aléatoires des molécules, des configurations plus ordonnées où les molécules sont parallèles mais réparties de façon aléatoire, puis des configurations où les molécules sont parallèles et parfaitement alignées dans des couches régulièrement espacées. Ce sont les cristaux liquides utilisés par exemple pour l'affichage des calculatrices ou des portables.
Les milieux inhomogènes, dispersés, fournissent d'autres exemples saisissants d'états de la matière qui ne sont pas réductibles à une division schématique en liquide-fluide. Prenons le cas des argiles. Les argiles sont des pâtes contenant des suspensions très concentrées de microcristaux en forme de disque. Lorsq [...]
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Écrit par :
- Vincent FLEURY : chargé de recherche au C.N.R.S., laboratoire de physique de la matière condensée, École polytechnique, Palaiseau
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Pour citer l’article
Vincent FLEURY, « MATIÈRE (physique) - États de la matière », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etats-de-la-matiere/