La cristallographie est une science en grande partie expérimentale mais qui est aussi basée sur des concepts mathématiques. Elle étudie l'organisation des atomes dans la matière pour en comprendre et en utiliser les propriétés. Dans les laboratoires et dans l’industrie, des milliers de chercheurs et d’ingénieurs la développent ou l’utilisent en physique, en chimie, en biologie, en géologie...

 

Comprendre la relation entre structure atomique et fonction

 

Après les études menées par des scientifiques du 18ème siècle (Romé de Lisle et Haüy, en France) qui ont relié la forme extérieure des cristaux à une cause interne : l’empilement régulier de « molécules intégrantes », Max von Laue en Allemagne (1912),  puis les Bragg, père et fils, au Royaume Uni (1913), ont apporté la preuve de cette hypothèse. Ils ont montré comment déterminer par diffraction des rayons X la structure atomique des cristaux, ouvrant ainsi la voie à la cristallographie moderne. Ils ont reçu pour leurs travaux le prix Nobel de physique respectivement en 1914 et en 1915.

 

Tout dernièrement, le prix Nobel de chimie 2012 a été décerné à Brian Kobilka et Robert Lefkowitz, qui ont montré que la structure d’une protéine se modifie lorsqu’elle transmet une information vers l’intérieur de la cellule. Comment expliquer les propriétés de la matière et imaginer de nouveaux matériaux ? Que sait-on des processus du vivant ? Pourrons-nous un jour lutter de façon efficace contre les virus, les catastrophes naturelles ou la pollution ?

 

La plupart de ces questions ne peuvent être résolues que par une connaissance approfondie de la structure de la matière. En effet, les propriétés macroscopiques des matériaux qui nous entourent – minéraux, métaux, polymères ou encore matière biologique - sont directement liées à leur composition atomique mais aussi à l’arrangement des atomes entre eux. La compréhension des relations entre structure atomique et fonction est la raison d’être de la cristallographie moderne.

 

 

 

 

A l'occasion de l'année de la cristallographie, l'Actualité Chimique a publié un numéro spécial cristallographie.

 

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