Des chercheurs ont observé pour la première fois l'altération des liaisons chimiques par la relativité restreinte dans une molécule chargée de bismuth-carbone. Cette découverte remet en question le modèle standard des liaisons sigma et pi. Elle a été rendue possible grâce à une cartographie électronique précise et à des calculs théoriques.
Lai-Sheng Wang, de l'université Brown, a dirigé l'équipe qui a créé la molécule et l'a refroidie pour réduire les vibrations. En cartographiant les distributions électroniques, ils ont découvert deux liaisons qui mélangent les caractères sigma et pi au lieu de correspondre aux catégories traditionnelles.
M. Wang a déclaré que ces liaisons diffèrent de la compréhension habituelle et ne peuvent être qualifiées de liaisons sigma ou pi standards. Kirk Peterson, de l'université d'État de Washington, a confirmé par des calculs que les vitesses relativistes des électrons près du noyau de bismuth sont à l'origine de cet effet.
Pekka Pyykkö, de l'université d'Helsinki, a souligné que les méthodes expérimentales et théoriques étaient optimales. Les résultats pourraient influencer les utilisations des composés organiques du bismuth en catalyse, en s'appuyant sur des travaux antérieurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le charbon.
L'équipe prévoit d'autres tests avec des éléments voisins du tableau périodique. L'étude est publiée dans la revue Science.