jeudi 28 mars 2013

ETATS DE L'EAU : L'eau interfaciale; le 4ème état




L'eau pure n'existe pas! 

En effet, cette représentation à la symbolique puissante est fausse car l'eau (physico-chimique et biologique) est toujours en contact avec d'autres substances qu'elles soient solides, liquides ou gazeuses... Cette eau interfaciale englobe, comme nous l'explique Marc Henry, les 3 autres états que décrit la science : 


« À une échelle macroscopique l’eau se trouve sur notre planète sous trois états physique différents: glace, liquide et vapeur. 




 Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_phase


Ces notions si familières des états de l'eau ne s’appliquent plus lorsque l’eau se trouve confinée à une échelle nanométrique, où l’eau existe sous un seul état appelé: “eau interfaciale”. Dans cet état où la loi des grands nombres ne s’applique plus, l’eau présente de nouvelles propriétés comme la capacité à rejeter des espèces polaires ou ioniques qu’elle aurait acceptées à une plus grande échelle. Ce mécanisme de discrimination ionique est le tout premier pas pour que les phénomènes vitaux puissent se manifester et donne donc un sens précis à l’expression “L’eau c’est la vie”. 

L’eau interfaciale est aussi moins dense et plus visqueuse que l’eau liquide ordinaire, ce qui lui permet d’exister sous forme de gels, milieux perçus comme des solides pour les ondes ou les macromolécules mais vus comme des liquides pour les espèces à bas poids moléculaires. Ni glace, ni liquide et ni vapeur, mais plutôt les trois états réunis en une unité propice à la vie, telle est l’eau interfaciale.



Ainsi, l'examen d'un simple verre d'eau révèle trois types d'interfaces : eau-contenant, eau-air et eau-solutés (ions, molécules dont les gaz...).

Si nous prenons l’interface liquide-vapeur à la surface de l’eau, elle s’avère être l’un des environnements hétérogènes à la fois le plus commun et le plus mystérieux. Les mesures expérimentales de sa structure moléculaire sont délicates à réaliser et les modèles actuels ne s’entendent pas sur les résultats. Pourtant, comprendre la structure moléculaire de la surface de l’eau pourrait permettre de mieux comprendre les interactions qui sous-tendent de nombreux processus biologiques.

Des chercheurs du Laboratoire national de physique (NPL) ont utilisé un modèle quantique basé sur une particule chargée fictive, nommée oscillateur de Drude. Dans le cas d’une molécule d’eau, cette particule est attachée à l’atome d’oxygène par le biais d’un ressort harmonique, mimant la façon dont les électrons d’une véritable molécule d’eau oscillent et réagissent à leur environnement. Des informations auxquelles les modèles classiques ne donnent généralement pas accès et qui, surtout, donnent une idée précise des propriétés moléculaires de l’eau liquide.



 (bleu-gris = densité électronique des hydrogènes, en rose = oxygène)

 Source : 


C’est la première fois que le modèle de l’oscillateur de Drude est appliqué à une interface liquide-vapeur. Les résultats des chercheurs britanniques montrent que l’asymétrie intrinsèque des liaisons hydrogène est responsable de l’orientation des molécules de surface. Et le modèle permet également de prédire la dépendance à la température de la tension superficielle de l’eau avec une précision de 1 %.

Pour en revenir à la nature de l'eau interfaciale, voyons ce qu'en dit le Pr Marc Henry : 

«Les scientifiques aiment bien catégoriser les phénomènes. L’eau interfaciale étant à la fois solide, liquide et gazeuse, elle est rebelle à toute classification. On préfère donc soit l’ignorer purement et simplement, soit la traiter comme un liquide “anormal” et voire même “schizophrène”. En fait, seule une approche pluridisciplinaire peut permettre de bien saisir sa complexité. La science devenant chaque jour de plus en plus spécialisée avec des experts qui ont perdus la capacité à dialoguer entre eux, la notion d’eau interfaciale s’efface au profit d’autres acteurs plus corpusculaires comme l’ADN et les protéines ».  
Les explications de Marc Henry sur l'eau interfaciale soulève une question de fond quand il spécifie que les propriétés (densité et viscosité) de celle-ci sont différentes de "l'eau liquide ordinaire". Dès lors que dans l'eau, une grande majorité de molécules d'eau sont en interface plus ou moins grande avec une substance à l'état solide, liquide ou gazeux, quelles sont alors les caractéristiques physicochimiques de cette "eau liquide ordinaire" ?   

Combien d'états de l'eau ?
  
Dans un document intitulé "les changements d'états de l'eau", les auteurs; Rodolphe Forget (vidéaste) et Marc Henry (chimiste) définissent 5 états hydriques : solide, liquide, gazeux, morphogénique et juvénile.

Voir : 
http://eauseanceilive.blogspot.fr/2014/07/les-changements-etats-de-leau-par-eau.html

A noter que l'eau juvénile provient directement du manteau terrestre à plus de 700 km de profondeur (http://www.futura-sciences.com/magazines/terre/infos/dico/d/geologie-eau-juvenile-7663/). Elle représente un réservoir d'eau estimé à trois fois le volume de l'ensemble des océans de la planète 
(http://www.lefigaro.fr/sciences/2014/04/08/01008-20140408ARTFIG00085-un-gigantesque-ocean-dans-les-entrailles-de-la-terre.php ).
Un réservoir d'eau contenant l'équivalent de trois fois le volume de l'ensemble des océans de la planète a été découvert sous la surface de la Terre. Retrouvé sous une couche de roches à plus de 700 km de profondeur,

En savoir plus: http://www.maxisciences.com/oc%E9an/un-ocean-gigantesque-a-700-km-sous-la-surface-de-la-terre_art32834.html
Copyright © Gentside Découverte
Un réservoir d'eau contenant l'équivalent de trois fois le volume de l'ensemble des océans de la planète a été découvert sous la surface de la Terre. Retrouvé sous une couche de roches à plus de 700 km de profondeur,

En savoir plus: http://www.maxisciences.com/oc%E9an/un-ocean-gigantesque-a-700-km-sous-la-surface-de-la-terre_art32834.html
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Un réservoir d'eau contenant l'équivalent de trois fois le volume de l'ensemble des océans de la planète a été découvert sous la surface de la Terre. Retrouvé sous une couche de roches à plus de 700 km de profondeur,

En savoir plus: http://www.maxisciences.com/oc%E9an/un-ocean-gigantesque-a-700-km-sous-la-surface-de-la-terre_art32834.html
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Cette eau est une catégorie d'eau interfaciale incluse (1 à 2%) dans certaines roches dont la spécificité tient à sa  localisation (http://prmarchenry.blogspot.fr/2014/06/eau-juvenile.html).
Elle ne constitue pas vraiment par nature, de notre point de vue, un nouvel état de l'eau à proprement parlé. 


Pour en revenir à l’état liquide, Rodolphe Forget écrit dans un article iconoclaste que «L’eau liquide n’existe pas» car dit-il en introduction : «elle est le fruit de notre imagination. Pour comprendre la pertinence de cette phrase, il nous faut nous (re)poser la question fondamentale tranchée à l'époque de Lavoisier qui est de savoir si l'eau est un Élément divin ou non? Le positionnement par rapport à cette question déterminera votre adhésion à ce qui va être écrit dans les prochaines lignes…»

http://eauseanceilive.blogspot.fr/2015/04/leau-liquide-nexiste-pas_11.html 


Trois remarques sur cet argumentaire : 1) classiquement, l’état liquide est dénommé EAU, l’état solide correspond à la GLACE et l’état gazeux à la VAPEUR.  En conséquence, « l’eau liquide » est un euphémisme
2) le statut de l’eau s’est modifié au cours du temps ; considéré comme un ÉLÉMENT du temps des philosophes grecs, l’eau est devenue une MOLÉCULE de formule H2O après la découverte de sa nature biatomique (hydrogène et oxygène) par Lavoisier.
3) le mythe le plus persistant demeure celui de l’eau pure.  Or, nous savons qu’aucune eau ne contient que des molécules d’eau, (fusse-t-elle «ultra purifiée»), en raison de son caractère «organiquement » interfacial !


 L'eau morphogénique

Il manquait indubitablement un mot pour qualifier l'eau interfaciale propre au vivant. Les deux auteurs précités ont donc récemment créé le terme  "d'eau morphogénique"

Lire : http://eauseanceilive.blogspot.fr/2013/05/et-si-on-cherchait-un-vrai-nom-pour.html

Citons Rodolphe Forget :

"L’eau a la faculté d’être liquide, solide ou gazeuse. Ces trois états de l’eau sont très connus du grand public. Mais qu’en est-il du 4e état de l’eau? Rares sont ceux qui connaissent cet état, et pourtant cette eau dans ce 4e état compose notre corps, celui des animaux et même les végétaux. Si nous en parlons peu c’est que cette eau si particulière n’a jamais été réellement nommé par la science ou alors par des termes que l’on pouvait appliquer aux autres états de l’eau. Pour y remédier, nous avons donc cherché et avons trouvé “morphogénique” combinant deux mots grecs, «morphos» ( je forme ) et «genos» (je donne naissance). Dans ce dossier N°02, nous expliquons les caractéristiques de l’eau morphogénique et ce qui la distingue des eaux des autres états. Après lecture de ce dossier, la formule bien connue “L’eau, c’est la vie!” vous paraitra bien plus joyeuse."

et Marc Henry :

"Avec l’eau morphogénique toute substance hydratée est donc à la base un aquarium ayant des pattes, des racines, des flagelles, des lamelles ou des fibres selon que l’on est un animal, une plante, une bactérie, une argile ou un ADN ..." 

Le texte complet (5 pages) de ce document est disponible pour quelques euros à cette adresse :

http://www.eau-dossier.com/dossier-n02-le-4e-etat-de-leau-leau-morphogenique/ 

Nonobstant le fait que ce terme  comble une indéniable carence sémantique, il me semble néanmoins imprécis car la morphogenèse renvoie à la création de toute forme. Or, l'eau interfaciale qui sculpte lentement une roche est aussi de l'eau morphogénique et cette géomorphologie génère les formes du relief par soustraction. Il n’en va pas de même pour la biomorphogenèse qui donne forme aux cellules, tissus, organes et organismes par coédification avec le programme génétique (gènes homéotiques). 

Pour cette raison, il m'apparait préférable d'employer le vocable "d'eau biomorphogénique" ou encore « d’eau biointerfaciale » pour désigner plus précisément l'eau biologique.

Le débat reste ouvert...






De l'élément à la molécule : le changement historique du statut de l'eau

De la théorie des quatre éléments des philosophes grecs 

(http://fr.wikipedia.org/wiki/Quatre_%C3%A9l%C3%A9ments   -   

https://papiersuniversitaires.wordpress.com/2012/05/20/metaphysique-la-theorie-des-quatre-elements-dans-la-grece-antique-par-damien-jendrejeski/

http://seaus.free.fr/spip.php?article622 )

à la formulation moléculaire H2O 

(http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_atomique) 



* * *
 Schéma de synthèse sur l'eau interfaciale 


http://oscillatorium.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/interfacialwateremf122615.pdf 

* * *



Le caractère particulier de l'eau interfaciale

Le champ électromagnétique cellulaire cohérent et les oscillations polaires ne sont pas les seuls déterminants qui apportent de l'ordre dans la vie.

Comme la vie sur la Terre est si fortement liée à l'eau, celle-ci devrait être aussi examinée du point de vue des états ordonnés à longue portée et long terme. Le plus important est l'eau interfaciale au contact des surfaces hydrophiles. En ce qui concerne l'eau ordinaire, il existe deux perspectives majeures :


1) selon le point de vue classique et dominant l'eau est normalement dans un état de mouvement chaotique, entraînant un mouvement brownien;
 2) un autre abord (non conventionnel, mais avec beaucoup de références et d'élaborations théoriques différentes) voit l'eau comme partiellement dans un état de mouvement chaotique et partiellement ordonnée (selon la température et certaines autres conditions, comme la concentration de molécules ou d'ions polaires). 

 La phase ordonnée proviendrait des transitions de phase de l'eau de la phase vapeur vers une phase condensée où toutes les molécules oscillent de concert, en accord avec un champ électromagnétique auto-piégé dans les régions étendues de l'espace mésoscopique appelé domaines cohérents (CD) (voir [3] [12] [13] [14]). Ce type d'eau ordonnée a été largement étudié par Preparata et Del Giudice. Comme beaucoup d'auteurs le font valoir, la cohérence stabilise ces domaines et les rend résistants au chaos thermique (bruit).
 
Il y a d'autres fortes présomptions selon lesquelles l'eau est encore plus complexe si elle est confrontée à des surfaces hydrophiles (voir le vaste travail de Pollack et ses collègues [15] [16]). Il existe beaucoup d’indices d'un ordonnancement à long portée et à long terme qui pourrait avoir des caractéristiques statiques et dynamiques. Comme cet  agencement a tendance à exclure les solutés, il a été appelé «zone d'exclusion de l’eau» ou simplement l'eau EZ. Dans les organismes et diverses vésicules organiques, la quantité relative d'eau interfaciale est très élevée. 

Le régime des oscillations cohérentes dans les solutions aqueuses permet à l'information active d'être largement dispersée et stable dans une grande mesure. Le couplage du régime d'eau ordonnée (EZ et / ou CDs) à un système moléculaire riche et approprié permettrait en principe son évolution.

Le système prébiotique devrait être suffisamment stable pour assurer la continuité de la complexité de l'information déjà établie. Cela devrait être lié à l'apparence de domaines cohérents étendus (c'est-à-dire supérieurement hiérarchisés), fortement couplés à d'innombrables interactions moléculaires comme décrit par Del Giudice [17]. D'autre part, les systèmes ordonnés (les vésicules) auraient dû être suffisamment mutables pour permettre leur évolution ultérieure, car sinon leur développement pourrait se bloquer et aucune vie ne s’en suivrait.


 1 Jerman, I. (2016) The Origin of Life from Quantum Vacuum, Water and Polar Molecules. American Journal of Modern Physics. Special Issue: Academic Research for Multidisciplinary, 5, 34-43.
12 Del Giudice, E., Preparata, G. and Vitiello, G. (1988) Water as a Free Electric Dipole Laser. Physical Review Letters, 61, 1085-1088. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.1085
13 Del Giudice, E., et al. (2005) Coherent Quantum Electrodynamics in Living Matter. Electromagnetic Biology & Medicine, 24, 199-210. https://doi.org/10.1080/15368370500379574
14 Bono, et al. (2012) Emergence of the Coherent Structure of Liquid Water, Water, 4, 510-532. https://doi.org/10.3390/w4030510
15 De Ninno, A. (2016) Dynamics of Formation of the Exclusion Zone near Hydrophilic Surfaces. Chemical Physics Letters, 667, 322-326. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2016.11.015
16 Pollack, G.H. (2013) The Fourth Phase of Water. Ebner and Sons Publishers, Seat-tle.
17 Giudice Del, E., Spinetti, P.R. Tedeschi, A. (2010) Water Dynamics at the Root of Metamorphosis in Living Organisms. Water, 2, 566-586.


Extrait de “What Nanobacteria and Nanovesicles May Tell Us about the Origin of Life?




 A suivre..."Exclusion Zone", Gerald Pollack

3 commentaires:

  1. Ce commentaire a été supprimé par son auteur.

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  2. L'eau qu'on transformerait en lumière, ça pourrait exister ? Et dans ce cas-là est-ce que cela ferait de la "lumière" un 4ème (ou 5ème) état de l'eau ?

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    1. Par principe, je ne réponds pas à des commentaires postés par des anonymes

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