Une bande de ce qui ressemble à une corde tordue, colorée avec un ombre de rose pastèque à turquoise coléoptère, s'étend sur les premiers plans de la vidéo "Crystal Birth" d'Emanuele Fornasier. Au fur et à mesure que la mélodie au piano de la bande originale reprend, la "corde" devient progressivement floue avec des excroissances en forme d'étoile. Une étiquette en bas à droite explique qu'il s'agit d'une réaction chimique: Cu2 + se transformant en Cu (cuivre).
L'argent, l'étain, le bismuth, le zinc et d'autres métaux suivent, présentant tous les propriétés non métalliques du mouvement, de la croissance et d'une finesse qui les rend vivants. Ce sont des arbres, des fougères et des coraux.
Fornasier, photographe et étudiant en chimie à l'université de Padoue en Italie, a filmé l'électrocristallisation, dans laquelle un métal en solution liquide est obligé de devenir solide à l'électricité. C'est le même processus que celui utilisé pour plaquer du chrome sur des pièces de moto. Mais pour la vidéo, Fornasier a accéléré le processus de construction de structures cristallines élaborées à la place du placage lisse.
"Si vous faites de la galvanoplastie, vous vous arrêterez dans les premières images", explique Fornasier. "Je ne voulais pas ça. Je veux que le cristal se développe dans une structure dendritique, qui est beaucoup plus belle."
Pour obtenir ce look, Fornasier crée des solutions à forte concentration en ions métalliques et laisse les cristaux se développer pendant la nuit, sous l'objectif macro de l'appareil photo et éclairés par une lampe de poche. L'appareil photo prend une photo toutes les minutes ou toutes les quelques minutes lorsqu'un courant très faible traverse la solution. Il a posté la vidéo de trois minutes et demie, qui couvre des jours de croissance cristalline, sur son compte Vimeo il y a plus d'un an. Il est devenu viral en novembre.
La corde qui lance la vidéo est en réalité une petite torsade de cuivre, suspendue dans un liquide riche en molécules de cuivre, dépourvue de quelques électrons. Cette lacune leur vaut une charge de +2 et leur donne des ions de cuivre. Lorsque Fornasier envoie de l'électricité à travers la solution, il mobilise des électrons de réserve, chacun portant une seule charge négative. Les contraires s'attirent et les ions de cuivre rencontrent les électrons, formant du cuivre sans charge. Le cuivre seul ne peut pas rester en suspension dans la solution. Il tombe donc sous forme de solide et se fixe à d’autres molécules de cuivre, formant ainsi une forme cristalline. Les étoiles fractales se développent, comme des cristaux de glace qui grimpent sur une vitre froide.
Fornasier ne sait généralement pas ce qu'il a avant la fin de l'expérience. "Étant un étudiant en chimie, je pense savoir ce que je vais obtenir, mais chaque fois que je suis surpris, " dit-il.
Les petites bulles qui se forment en même temps, par exemple, entourent les cristaux de zinc. Ce sont de l'hydrogène provenant de l'eau dans la solution et sont le résultat d'une réaction compétitive. Fornasier essaie d'éliminer cette complication, mais dans la vidéo, elle ajoute un autre processus à regarder.
Agé de 21 ans, il prépare actuellement un baccalauréat en chimie. L’électrocristallisation est un sujet assez avancé qui implique la chimie physique, la physique et les mathématiques et des années au-delà de ses études. Ainsi, Fornasier a lu des articles, posé des questions à un groupe de laboratoires de son université et utilisé la méthode éprouvée des essais et erreurs.
L'intérêt de Fornasier pour la chimie a commencé jeune, au collège. Quelque chose à propos des mécanismes détaillés de la chimie et de la manière unique de penser qu’elle nécessite l’a attiré. Une fois qu'il a commencé à l'université, il a également partagé son autre passion: la photographie. "J'aime prendre des photos de presque tout", déclare Fornasier. "J'ai toujours voulu approfondir ma compréhension du fonctionnement [des choses] afin de pouvoir dire tout ce que je pensais utile."
Il considère que la discipline et la patience nécessaires pour prendre des photos de réactions chimiques sont un bon signe pour sa carrière. "Si je pouvais passer toute la journée au laboratoire à photographier les réactions, je pensais que la chimie pourrait être quelque chose que je pourrais faire pour le restant de mes jours", dit-il.
Les incursions de Fornasier dans l'électrocristallisation ne sont pas les seuls processus chimiques qu'il a capturés sur film. Son site Web personnel est une vitrine de la beauté de la chimie. Les réactions de précipitation - où l’ajout de deux solutions provoque la formation soudaine d’un solide et la chute du liquide - apparaissent sous forme de nuages de couleurs oniriques. Les bouffées et les tourbillons jaunes sur un fond blanc sont en iodure de plomb. Une fleur rouge-orangée se présente sur le bord du cadre sous forme de gouttelette de thiocyanate de fer s'ouvrant lorsqu'elle heurte une surface en verre.
Chaque réaction qu'il a sur son site Web est quelque chose qui peut avoir lieu dans un seul navire. "J'ai juste essayé d'optimiser l'arrière-plan et l'endroit où la réaction a été vue par le spectateur, " explique Fornasier. La capacité de l'appareil photo à capturer différentes échelles de temps - la longue durée de vie et la rapidité instantanée grâce aux vitesses d'obturation rapides - est essentielle.
Certains efforts nécessitent une réflexion créative. Les métaux qu'il utilise peuvent être coûteux, il a donc fabriqué un très petit "bécher" en verre et en silicone, de sorte que seule une petite quantité de solution est nécessaire. D'autres sont des solutions pipetées sur une surface de verre parallèle au sol et suspendue à une caméra orientée vers le haut.
Les motifs abstraits de couleurs qui explosent, fleurissent et s'embrument sur des arrière-plans simples sont assez frappants. Mais ajoutons les connaissances d'un étudiant qui est enchanté par la minutie de la mécanique de ces réactions chimiques et les photos sont enchanteresses.
"Très peu de gens pensent à combien de choses sont rendues possibles par la chimie", déclare Fornasier. "Les produits chimiques sont principalement perçus comme quelque chose de toxique." Bien qu'il ne cherche pas à lutter contre les idées fausses sur la chimie, il espère que les images qu'il crée suscitent une certaine curiosité. "Je rends juste disponible ce que je pense est beau pour tout le monde."
