La découverte d’un nouveau minéral est un événement plutôt rare qui se produit en moyenne quinze fois par an dans le monde entier. Et c’est pourtant ce que viennent de réaliser des chercheurs genevois dans le cadre d’une collaboration fructueuse entre le Département de minéralogie du Muséum d’Histoire naturelle de la Ville de Genève et le Laboratoire de cristallographie de l’Université de Genève. Une réussite importante pour une recherche fondamentale qui pourrait un jour trouver, à l’image de celle faite sur le quartz, des applications concrètes aussi pratiques que rentables.

Des chercheurs genevois viennent de découvrir un nouveau minéral dans les mines de Roua, dans le sud de la France, à environ 50km de Nice. L’objet en question contient du cuivre, de l’arsenic, de l’eau et sa composition chimique exacte est Cu3(OH)2As2O7. Ce dernier a été nommé Theoparacelsite en l’honneur de Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim, appelé Paracelse (1493-1541), un éminent physicien, chimiste et médecin suisse qui s’intéressait aussi à la minéralogie. Cette découverte a récemment fait l’objet d’une publication dans les Archives des sciences et compte rendu des séances de la Société, édité par la Société de Physique et d’Histoire Naturelle de Genève.

Les outils de la recherche
La structure d’un minéral peut être comparée à un papier peint: un motif décoratif est répété périodiquement selon une certaine géométrie. Il en est de même pour les cristaux qui forment cette structure: un petit groupe d’atomes est répété périodiquement dans toutes les directions de l’espace selon une loi de propagation géométriquement bien définie. Parmi les moyens d’investigations qui permettent la découverte d’un nouveau minéral comme la Theoparacelsite, celui appelé "la diffraction des rayons-X" revêt une importance toute particulière. Il apporte des renseignements sur la structure atomique du minéral. Lorsqu’un rayonnement X irradie le cristal, chaque atome de ce cristal réagit en émettant à son tour un rayonnement X. La somme de tous ces rayonnements provoque des interférences dont le résultat est une émission d’un rayonnement en retour. Ces derniers sont alors captés par un détecteur et enregistrés. Les informations sont ensuite traitées par un ordinateur pour établir la structure atomique de l’objet. C’est seulement lorsque les propriétés physiques et optiques, la composition chimique et la structure atomique ne correspondent à aucune donnée connue d’une espèce minérale existante que l’objet peut être soumis à la Commission internationale des nouveaux minéraux qui décide de son acceptation ou de son refus. Alors que les règnes animal et végétal comptent des centaines de milliers d’espèces, le règne minéral n’en dénombre, lui, pas plus de 3600.

Une collaboration exceptionnelle
Mais la découverte de la Theoparacelsite ne se distingue pas seulement par sa rareté. Il s’agit surtout du "dernier-né" d’une longue liste d’autres minéraux - 38 au total - mis en évidence par le Dr. Halil Sarp, conservateur du Département de minéralogie du Muséum d’Histoire naturelle de la Ville de Genève, et l’équipe du prof. Yvon, de l’Université de Genève. La structure de la Theoparacelsite a été déterminée par le Dr. Radovan Cerny, maître d'enseignement et de recherche à l’Université de Genève, en l'honneur duquel un autre nouveau minéral - Cu2Fe(AsO4)(AsO2OH)2 × H2O, récemment découvert et caractérisé dans le cadre de cette collaboration - a été nommé Radovanite. La structure cristalline de Theoparacelsite, comme celle de Radovanite d’ailleurs, possède une configuration inédite.

Theoparacelsite rouge - octaèdres CuO6 bleu - tétraèdres AsO4		Radovanite rouge - octaèdres FeO6 bleu foncé - tétraèdres AsO4 bleu clair - triangles AsO3 orange - pyramides CuO5 jaune - molécules d'eau

Bien qu’aucune application ne soit encore connue pour la Theoparacelsite, rien empêche d’imaginer qu’on lui trouvera, par la suite, des corollaires technologiques ou économiques. Le minéral quartz ne servait à rien jusqu’au jour où la découverte de l’effet piézoélectrique donna lieu à ses nombreuses applications pratiques, notamment dans le domaine de l’horlogerie. La découverte scientifique garde la préséance sur l’invention technologique.

Référence de cet article: Theoparacelsite Cu3(OH)2As2O7, A new mineral: its description and crystal structure. Archives des sciences et compte rendu des s´ances de la Société. Ed. par la Société de Physique et d’Histoire Naturelle de Genève, mai 2001, vol. 54, pages 7-14

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
Radovan Cerny, tél. 022 702 64 50 ou
Charles-Antoine Courcoux, attaché de presse, tél. 022 379 77 96