Votre portable se compose de plastiques et de métaux. Il est facile de comprendre le processus inventif qui assemble ces éléments pour composer un outil si utile et amusant. Mais il y a une autre histoire dont on ne parle pas beaucoup. Comment ont été obtenues les matières premières à partir de cet enchevêtrement chaotique qu'est la nature ? Grâce à des astuces, les techniques de séparation. Elles utilisent les propriétés fondamentales des choses pour les démêler les unes des autres. Ces techniques s'appliquent à beaucoup de scénarios physiques, comme séparer la crème du lait, extraire de l'eau du sol, ou filtrer de l'or à partir de sable de rivière. Mais tous les mélanges ne sont pas tous aussi faciles à démêler. Dans certains cas, on peut exploiter les différentes propriétés physiques d'un mélange, comme la taille des particules, la densité, ou le point d'ébullition pour faire l'extraction. Prenez par exemple le pétrole, mélange de plusieurs hydrocarbures. Certains servent de carburant, d'autres sont des matières premières produisant de l'énergie électrique. Pour les séparer, les experts s’appuient sur un critère important : tous les hydrocarbures ne bouillent pas à la même température. Pendant l'ébullition, ils s'évaporent à un stade différent, et sont ensuite déversés séparement dans un conteneur et récupérés sous forme liquide après avoir refroidi. Ces techniques nous poussent aussi vers la mer. Dans certains pays frappés par la sécheresse, l'océan est la seule source d'eau disponible. Mais personne ne boit de l'eau salée. Une façon de contourner ce problème consiste à supprimer le sel de l'eau avec l'osmose inverse, un procédé qui sépare les composants de l'eau par taille. Une membrane aux pores plus gros que les particules d'eau, mais plus petits que les particules de sel, ne laisse passer que l'eau, changeant l'eau imbuvable en outil de vie. Dans le secteur médical, les tests sanguins sont vitaux pour évaluer la santé, mais les docteurs ne peuvent examiner les échantillons de sang avant d'avoir séparé les globules rouges solides du plasma liquide dans lequel ils sont dissouts. On exerce donc une puissante force rotationnelle sur le tube à essais, éloignant les substances d'une densité supérieure, comme les globules rouges, de l'axe de rotation, alors que les substances à la densité inférieure, comme le plasma, rejoignent le centre de l'axe. Les contenus du tube se divisent clairement, et on peut tester séparément les globules rouges et le plasma. Mais parfois, contrairement à l'huile, l'eau de mer, et le sang, les éléments des mélanges qu'on tente de séparer ont les mêmes propriétés physiques. La séparation chimique est alors le seul moyen de séparer ces éléments, un procédé complexe qui repose sur les interactions particulières des éléments dans un mélange avec une autre matière première. L'une de ces méthodes est la chromatographie, utilisée par la police scientifique pour examiner les scènes de crime. Les preuves rassemblées sont dissoutes dans un gaz, et la police peut contrôler et analyser les éléments alors qu'ils se séparent et bougent à des vitesses variées en raison de leurs propriétés chimiques. Ces informations indiquent précisément ce qui était présent sur les lieux, aidant souvent la police à identifier le coupable. Ces techniques de séparation ne concernent pas que l'industrie, les infrastructures, la médecine ou la justice. L'un des projets techniques les plus ambitieux de l'Histoire est une technique de séparation visant à répondre à cette question fondamentale : « De quoi se compose l'univers ? » Accélérer des particules à des vitesses extrêmement élevées, et les faire se percuter, permet de les briser pour observer très brièvement leurs constituants. Et si nous y arrivons, quelle sera la suite ? Existe-t-il une particule encore plus élémentaire ? Et si oui, de quoi est-elle composée ?