Clathrate

Un clathrate, du grec κλᾷθρον (klãithron) qui signifie « fermeture », est un composé d'inclusion formé d'une molécule ou d'un réseau de molécule dites « molécules hôtes », qui emprisonne une autre molécule, dite « molécule incluse ». L'hydrate de méthane, la « glace qui s'enflamme » est le clathrate le plus connu du public. La structure hôte est un réseau cristallin de molécules d'eau formant des nano-cages emprisonnant des molécules de méthane. Il est connu comme source de méthane, puissant gaz à effet de serre, comme pour d'autres propriétés étonnantes. Lors de la catastrophe de Deepwater Horizon, c'est la formation de clathrate dans le matériel disposé au-dessus de la tête de puits qui a empêché son fonctionnement. Le mot « clathrate » dérive du mot grec pour l'aulne, « klethra » ou « clèthre », lui-même venant de « kleio » signifiant « je ferme » ou « je confine ». L'explication de cette origine singulière apparaît dans la version de Virgile du mythe de la métamorphose des Héliades dans l'Énéide. En effet les Heliades, sœurs de Phaéton, enfants d'Hélios, ont été converties en branches d'aulnes (parfois on trouve des peupliers) confinant leur frère à sa mort dans l'île de l'Oracle. La notion de « complexe clathrate » (clathrate complex pour les anglophones) était utilisée pour désigner le complexe d'inclusion de l'hydroquinone, mais a récemment été élargi à de nombreux autres matériaux composites faibles qui se composent d'une molécule hôte et d'une molécule incluse (retenue dans la molécule hôte par le jeu d'interactions intermoléculaires). Selon leur géométrie, taille et le nombre de cages contenues dans une maille élémentaire, on distingue trois structures cristallines principales de clathrates de gaz : Cinq motifs polyédriques basiques s’assemblent pour constituer ces différentes structures : Leur stabilité thermodynamique est limitée en pression et en température par la courbe d'équilibre hydrate-liquide-vapeur.