Métastable

Métastable

Métastabilité

Système métastable dans l'état 1 : si une énergie faible perturbe le système, il ne franchit pas le seuil 2. Il passe à 3 (stable) après une perturbation plus grande.

La métastabilité est la capacité pour un état d'être stable cinétiquement mais pas thermodynamiquement. La transformation menant à l'état stable est relativement lente, voire nulle. Si on représente un système physico-chimique par son énergie potentielle, un état métastable sera caractérisé par un état qui correspond à un minimum local d'énergie. Pour que le système puisse atteindre l'état du minimum absolu de l'énergie correspondant à l'état d'équilibre thermodynamique, il faut lui fournir une quantité d'énergie appelée énergie d'activation (voir le schéma explicatif ci-contre).

Sommaire

Exemples en chimie

À la température ambiante, le diamant est métastable car la transformation vers l'état stable carbone graphite est extrêmement lente (non observable). À plus hautes températures, la vitesse de transformation de phase serait augmentée et le diamant se transformerait plus rapidement en graphite car la cinétique chimique de transformation augmente avec la température. En revanche, l'obtention de diamant à partir de carbone graphite n'est possible qu'à haute température (plusieurs milliers de degrés) et sous haute pression (plusieurs dizaines de milliers de bar). En général les diamants naturels se forment à la limite du manteau terrestre lors d'un phénomène de subduction.

Autre exemple, la martensite est, à température ambiante, une phase métastable des aciers car elle possède une structure de haute température. On la stabilise par une trempe qui permet de conserver cette structure, caractérisée par une dureté élevée (acier trempé).

Exemple en biologie

Les composés carbonés qui constituent les êtres vivants sont métastables. Une enzyme est un biocatalyseur capable d'établir des liaisons faibles avec son substrat au niveau de son site actif. L'énergie de liaison libérée est à l'origine de l'abaissement de l'énergie d'activation (Ea) de la réaction. La réaction est alors "activée" cinétiquement (loi d'Arrhénius). Une enzyme peut accélérer la constante de vitesse de la réaction qu'elle catalyse : ainsi des réactions chimiques qui sont très lentes, voire infinimente lentes (état métastable) sans catalyseur sont accélérées jusqu'à devenir utilisables pour le métabolisme.

Exemples en physique

L'eau en surfusion (exemple : brouillards givrants). Des gouttelettes d'eau pure en suspension dans un air lui aussi très pur, ne gèlent pas à °C. Elles demeurent liquides jusqu'à -39 °C. Cet état dit de surfusion cesse brutalement dès que la goutte entre en contact avec un corps étranger (y compris un cristal de glace, le sol ou tout autre objet) ou quand la température baisse en-dessous de -39 °C.

Une poutre solide résiste bien aux contraintes de compression longitudinales. Or ces contraintes sont bien plus importantes que celles nécessaires à la plier si elle est écartée de la ligne droite. C'est le phénomène du flambage, qui est susceptible de provoquer des catastrophes mécaniques. Il est de toute importance pour l'ingénieur concevant des pièces allongées (bielles, piliers) de savoir estimer la charge seuil où sa pièce risquera de flamber.

Autres exemples

René Thom l'a utilisé pour désigner une « catastrophe » virtuelle, potentielle ou latente, sur le chemin critique de la différentiation ou « catastrophe » de la morphogénèse ou apparition d'une forme nouvelle accompagnée de la disparition de l'ancienne forme. Il est nommé « chréode » en embryologie par Waddington pour désigner la différentiation de l'entourage de l'ovule fécondé en placenta et embryon.

André Green, pour désigner le cas-limite du trouble de la personnalité borderline, qu'il qualifie de métastable, pour dépasser l'idée d'un simple passage à travers une frontière imaginaire entre névrose et psychose. Il rejoint le terme « Aufhebung » de Hegel, utilisé par Freud, qui rend bien compte de ce phénomène de disparition-apparition-conservation.

Le philosophe Gilbert Simondon en a fait un des concepts clés de son analyse de l'individuation.

Notions connexes


  • Portail de la chimie Portail de la chimie
  • Portail de la physique Portail de la physique
  • Portail de la biologie Portail de la biologie
Ce document provient de « M%C3%A9tastabilit%C3%A9 ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Métastable de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Regardez d'autres dictionnaires:

  • métastable — [ metastabl ] adj. • 1903; de méta et stable ♦ Chim., phys. Se dit d un équilibre, d un composé, d un mélange, dont la vitesse de transformation ou de réaction est très faible et donne l apparence de la stabilité. Un équilibre métastable peut… …   Encyclopédie Universelle

  • Metastable — Metastable. См. Метастабильный. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт Петербург, 2003 г.) …   Словарь металлургических терминов

  • metastable — estable en condiciones determinadas y que se hace inestable con rapidez como el agua líquida por debajo del punto de congelación Diccionario ilustrado de Términos Médicos.. Alvaro Galiano. 2010 …   Diccionario médico

  • metastable — [met΄ə′stā′bəl] adj. changing readily either to a more stable or less stable condition, as certain electrons; unstable …   English World dictionary

  • metastable — adjective Etymology: International Scientific Vocabulary Date: 1897 having or characterized by only a slight margin of stability < a metastable compound > • metastability noun • metastably adverb …   New Collegiate Dictionary

  • metastable — metastability /met euh steuh bil i tee/, n. /met euh stay beuhl, met euh stay /, adj. 1. Metall. chemically unstable in the absence of certain conditions that would induce stability, but not liable to spontaneous transformation. 2. Also, labile.… …   Universalium

  • metastable — 1. Of uncertain stability; in a condition to pass into another phase when slightly disturbed; e.g., water, when cooled below the freezing point may remain liquid but will at once congeal if a piece of ice is added. 2. Denoting the excited… …   Medical dictionary

  • metastable state — Excited state (see excitation) of an atom, nucleus, or other system that has a longer lifetime than the ordinary excited states and generally has a shorter lifetime than the ground state. It can be considered a temporary energy trap or a somewhat …   Universalium

  • metastable condition — metastabilioji būsena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. metastable condition; metastable state vok. metastabiler Zustand, m rus. метастабильное состояние, n pranc. état métastable, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • metastable state — metastabilioji būsena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. metastable condition; metastable state vok. metastabiler Zustand, m rus. метастабильное состояние, n pranc. état métastable, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”