Les amis, cela fait un moment. Jetons un coup d'œil sur Patty....
Patty a regardé sa nouvelle Apple® Watch avec satisfaction. Ce qui est le plus agréable, c'est qu'elle ne s'attendait pas à être satisfaite. Elle avait entendu de nombreuses critiques mitigées et s'attendait à ne pas être impressionnée. Mais pour l'instant, elle l'adore. Certes, elle avait besoin de son iPhone 5 à proximité. Mais d'un simple coup d'œil, elle pouvait consulter ses SMS, ses progrès en matière de fitness pour la journée, la température extérieure, ses réunions pour la journée, utiliser la calculatrice de la montre, etc. Elle l'utilisait tout le temps. C'était tout simplement plus pratique que de sortir son iPhone de sa poche. De plus, l'autonomie de la batterie était bien meilleure que prévu. À la fin de la journée, il lui restait encore deux tiers de la charge.
Elle s'est esclaffée en regardant le bracelet de la montre. Les bracelets existent depuis des dizaines d'années et ont cette agaçante épingle qui fixe le bracelet à la montre. C'est à Apple qu'il revient de concevoir le bracelet parfait. Il y a un petit renfoncement au dos de la montre. Si vous appuyez dessus, le bracelet glisse. Lorsqu'il est réinséré, le bracelet est maintenu très fermement. Mais le plus beau dans cette montre, c'est qu'elle est gratuite ! Le professeur de la classe lui a demandé de faire une présentation de 30 minutes sur l'Apple Watch dans le cadre d'un cours intitulé Everyday Technology. En guise d'honoraires, la montre a été payée par l'école. Et elle a pu la garder.
Le bracelet de l'Apple Watch est facile à changer et robuste. Source de l'image.
C'était le trimestre libre de Patty, elle a donc également accepté de donner une conférence dans un autre cours, Materials : La substance de la civilisation, car le professeur du cours était à une conférence pour quelques jours. Patty était heureuse d'être si bien intégrée dans la culture de l'école d'ingénieurs que ces deux professeurs lui demandaient de participer à leurs cours.
Une partie de son cours portait sur l'élaboration du tableau périodique par Mendeleïev. Le professeur de la classe lui a suggéré d'utiliser une vignette vidéo de 10 minutes tirée du DVD Univers de Stephen Hawking. La vidéo explique comment Mendeleïev a écrit le poids atomique et le nom de l'élément sur un morceau de papier de la taille d'une carte. Il a ensuite organisé les éléments en fonction de leur poids atomique et de leurs propriétés physiques, ce qui a donné le tableau périodique.
En regardant la vidéo, Patty a vu l'acteur placer la carte de l'élément indium.
"Attendez une minute", se dit-elle, "L'indium a-t-il été découvert à ce moment-là ?"
Elle commençait à s'intéresser à l'indium parce que son mari Rob faisait sa thèse de doctorat sur l'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Elle a fait quelques recherches et a découvert que l 'indium avait été découvert en 1863, six ans avant que Mendeleïev ne réalise ses travaux révolutionnaires sur le tableau périodique. La vidéo était donc correcte après tout.
Mendeleïev à l'époque de sa découverte du tableau périodique.
Au fil de la vidéo, le narrateur souligne que le premier tableau périodique de Mendeleïev présentait des lacunes et que Mendeleïev avait prédit qu'avec le temps, des éléments seraient découverts pour combler ces lacunes.
Patty a trouvé une vidéo TedEd qui, selon elle, explique le travail de Mendeleïev encore mieux que la vidéo de Stephen Hawking. L'une des choses que Patty a trouvées vraiment profondes est que Mendeleïev a prédit les propriétés des éléments inconnus en fonction de leur place dans le tableau périodique. La vidéo souligne qu'il avait prédit qu'un élément d'une masse atomique d'environ 68 serait découvert. Il a appelé cet élément "eka-aluminium" car il se trouvait dans la même période et un rang en dessous de l'aluminium. En 1871, il a prédit que cet élément aurait une densité de 6 g/cc, fondrait à basse température, conduirait bien la chaleur et serait un métal brillant. Toutes ces caractéristiques ont été prédites avec une précision étonnante, lorsque l'eka-aluminium ou gallium a été découvert quatre ans plus tard, en 1875.
Tableau périodique de Mendeleïev de 1871. Comme les numéros atomiques n'étaient pas encore connus, il a utilisé la masse atomique. Source de l'image.
Notez que le poids atomique de 68 ne correspond à aucun élément. Le gallium sera inséré ici en 1875.
Patty connaissait le gallium, car les études de Rob portaient sur cet élément, souvent utilisé avec l'indium dans la fabrication de lasers à semi-conducteurs et de diodes électroluminescentes. Elle se souvient vaguement que Rob était enthousiaste quant à l'importance du gallium, mais ne se souvient plus très bien pourquoi.
La journée passa rapidement et, avant qu'elle ne s'en rende compte, elle était dans son allée, prête à découvrir les aventures que lui réservait la soirée. Rob était arrivé tôt et préparait son dîner habituel, des macaronis au fromage faits maison. C'était du genre croustillant et Patty a senti l'arôme invitant en entrant dans sa maison. Le dîner, et peu de temps après, a été l'occasion de passer du temps en famille. Rob et Patty s'étaient mis d'accord pour minimiser les discussions sur le travail et se concentrer sur les choses familiales avec leurs deux jeunes garçons. Mardi, c'était le jour de l'espagnol chez eux. Ce jour-là, ils ne parlaient que l'espagnol. Leurs deux fils jumeaux parlaient et comprenaient déjà très bien l'espagnol et le mandarin (le jeudi était la journée du mandarin).
À 20 heures, les garçons étaient au lit et Patty était impatiente de parler à Rob de Mendeleïev et de l'eka-aluminium. Après lui avoir raconté toute l'histoire, elle a poursuivi.
"Je continue à penser qu'il est vraiment impressionnant que Mendeleïev ait pu non seulement prédire que le gallium devait exister, mais qu'il ait été si près de décrire ses propriétés physiques réelles", a déclaré M. Patty.
"Je suis d'accord. Pensez-y. Lorsqu'il a fait cette prédiction, on ne savait presque rien des matériaux. Les scientifiques n'étaient même pas d'accord sur l'existence des atomes. Toi et moi avons suivi des cours de physique des solides et nous ne pourrions probablement pas faire ce qu'il a fait", a répondu Rob.
"Le gallium est un matériau extrêmement important à l'heure actuelle, car il est utilisé dans les lasers à semi-conducteurs et surtout dans l'éclairage LED. Sans le gallium, nous ne pourrions pas avoir d'éclairage LED blanc, car le nitrure de gallium est nécessaire pour fabriquer des lasers bleus", poursuit Rob.
"Attendez un peu ! Tu as dit lumière blanche, puis lumière bleue, je suis confuse", interrompt Patty.
"Il n'existe pas de LED à lumière blanche. La lumière blanche ne peut être produite qu'à partir de DEL rouges, vertes et bleues. Les LED bleues sont fabriquées avec du nitrure de gallium", a répondu Rob.
"Je sais que l'éclairage LED blanc est important pour l'avenir car il permet d'économiser de l'électricité. Mais je n'ai pas aimé la lumière blanche bleutée des premières lampes LED. Cependant, la technologie s'améliore", a répondu Patty.
"J'ai lu qu'environ 20 % de toute l'électricité est utilisée pour l'éclairage et que les LED utilisent environ 1/7e de l'énergie par lumen que les lampes à incandescence utilisent. Si l'on considère cette situation, le gallium est un matériau important pour l'avenir", poursuit Rob.
"Je me demande si Mendeleïev aurait deviné que son prédit eka-aluminium, alias galliuim, serait si important", s'amuse Patty.
Santé,
Dr. Ron
