Un nouvel état de la matière... dans l'oeil du poulet !

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C'est dans l’œil du poulet que, fin février, une équipe américaine (université de Princeton et université Washington à Saint Louis) a trouvé un trésor : le premier exemple naturel d’un matériau que les physiciens tentent de mettre au point depuis une dizaine d’années, et qui pourrait révolutionner l’électronique.

Il s’agit ni plus ni moins d’un nouvel état de la matière, encore théorique, appelé « hyper-uniforme désordonné ».

 Des chercheurs ont découvert un nouvel état de la matière dans l'oeil du poulet SUPERSTOCK/SUPERSTOCK/SIPA

Dans les conditions habituelles de température et de pression, la matière existe sous trois états stables : liquide, solide et gazeux. Les scientifiques sont à la recherche d’autres arrangements microscopiques, gages de nouvelles propriétés.

Ainsi, un matériau « hyper-uniforme désordonné » se comporterait à la fois comme un solide cristallin — où les molécules sont ordonnées selon une très grande régularité — et comme un liquide — où elles sont dans un grand état de désordre. Il combinerait ainsi des propriétés intéressantes : la capacité à transmettre la lumière avec efficacité, comme les cristaux, et la flexibilité, comme les liquides.

Et un tel arrangement existe à l’état naturel, dans la rétine du poulet. Comme chez tous les oiseaux diurnes, l’œil du gallinacé possède cinq types de cônes — des cellules photosensibles — de tailles différentes : quatre pour identifier les couleurs violet, bleu, rouge et vert et un pour déceler l’intensité de la lumière (en blanc sur l’image ci-contre).

 Or l’organisation naturelle des cellules photosensibles est la même que celle recherchée dans les matériaux hyper-uniformes désordonnés : une grande régularité à grande échelle avec un désordre très local.

Grâce à une analyse informatique, les chercheurs ont montré que tout se passe comme si chaque cellule possédait, lors de sa mise en place, une « zone d’exclusion », dans laquelle aucune cellule similaire ne pourrait venir se loger. Une règle qui aboutit à cet arrangement optimum pour « caler » le plus grand nombre de cellules variées sur une surface limitée, ici celle de la rétine.

Cette découverte pourrait donc conduire, enfin, à l’élaboration d’un matériau dans ce nouvel état de la matière.




Sciences et avenir 20/4/2014