Alors qu'elle venait tout juste de fêter son siècle d'existence, la vision de la liaison chimique proposée en 1916 par l'Américain Gilbert Lewis menace de voler en éclats! Cette vision — postulat qu'ont appris par cœur tous les étudiants en chimie — consiste à dire que deux atomes (un noyau entouré d'électrons) peuvent mettre en commun un ou plusieurs électrons pour former une molécule plus stable que les deux atomes séparés. Ainsi, deux atomes d'oxygène mettant chacun des électrons en commun forment la molécule de dioxygène que nous respirons: celle-ci se note d'ailleurs O_2 ou de façon développée O=O, les deux traits représentant les électrons partagés. Le même principe s'applique à toutes les molécules, jusqu'aux plus grandes telle que l'ADN qui compte plusieurs milliards de liaisons chimiques. Mais voilà que des physiciens de l'université Purdue, aux États-Unis, affirment désormais qu'il est possible de trouver un moyen de fabriquer une liaison chimique... avec un seul et unique électron! Dans leur modèle numérique, «les électrons se comportent comme s'ils étaient liés à un autre atome, alors qu'ils sont en fait isolés», explique Patrick Cheinet, chercheur au Laboratoire Aimé-Cotton de l'université Paris-Sud, du CNRS et de l'École normale supérieure de Paris-Saclay. Ce qui donne lieu à ce que les chercheurs ont appelé une «liaison fantôme» qui relie l'atome à... rien!
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