A lire sur: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73928.htm
Les "billes liquides" sont
un nouveau matériau obtenu en faisant rouler les gouttelettes d'eau dans
des poudres incapables de se dissoudre dans l'eau. Il en résulte à
l'échelle nano et micro, des particules se comportant comme des solides
mous, pouvant se mouvoir le long des surfaces sans laisser de traces
d'eau. Les idées d'application de ces particules hydrophobes et non
adhésives sont nombreuses dans les domaines de l'administration de
médicaments et de la technologie des micro fluides. Cependant, ces
billes liquides souffrent de structures irrégulières et donc sujettes à
s'effondrer. Jia Min Chin, Jianwei Xu et leurs collègues de A*STAR's
Institute of Materials Research and Engineering [1], and Institute of
Bioengineering and Nanotechnology [2], ont mis au point une procédure de
fabrication permettant une stabilisation rapide et sûre de ces billes
liquides, et ce grâce à l'utilisation des vapeurs de superglue
ordinaire.
Billes liquides Crédits : Thinkstock
Plusieurs poudres utilisées pour fabriquer des billes de liquide sont basées sur les réseaux métal-organiques (MOF), un type de cristal dans lequel les ions métalliques sont intercalés avec des molécules organiques rigides. Chin, Xu et leurs collègues ont étudié si le MOF appelé NH2-MIL-53 (Al), une combinaison d'atomes d'aluminium et de composés amino-phényle, pourrait se développer directement sur les surfaces des microparticules d'alumine. Selon la théorie avancée par l'équipe, cela permettrait un meilleur contrôle de la stabilisation. Après confirmation du développement du MOF, grâce à des mesures aux rayons X, l'équipe a modifié les microparticules avec soit des hydrocarbures, soit des chaînes fluorocarbonées, afin de les convertir en poudres "superhydrophobes". Ils ont ensuite produit des billes liquides en utilisant des microparticules d'alumine pour la poudre, et en ajoutant des gouttes d'eau microscopiques.
Les chercheurs ont constaté que leurs nouvelles billes liquides ont une plus grande stabilité que les billes liquides produites jusqu'à présent, et ce grâce à ses groupes amino réactifs et à une rugosité de surface élevée. Ils ne se sont pas arrêtés là et ont continué à renforcer davantage les capacités de résistance des billes liquides. Après avoir repérer les petits trous dans le réseau MOF-alumine, l'équipe a eu l'idée d'insérer des molécules de gaz dans ces pores afin de créer un réseau entrelacé par un processus appelé polymérisation en interface air-liquide.
Les molécules de gaz choisies sont celles contenues dans les vapeurs de superglue. L'idée vient de l'utilisation de ces vapeurs par les experts en criminologie. Ces derniers les utilisent pour découvrir des empreintes digitales puisque l'eau restante dans les traces de doigts réagit rapidement avec les vapeurs de superglue et génère des structures de polymères visibles. S'inspirant de cette méthode, l'équipe a exposé les billes liquides MOF-alumine aux vapeurs de superglue, le tout dans une boîte de Pétri, et vit en quelques minutes la formation d'une enveloppe de polymères rigide. Chin tient à souligner que cette procédure de fabrication ne nécessite pas de chaleur, rayons UV, ou initiateurs chimiques, contrairement aux autres méthodes existantes.
Les billes liquides conservent leur comportement unique, même avec le revêtement polymère protecteur, ce qui permet d'envisager leur utilisation dans des domaines tels que la purification de gaz et la production de soins personnels. Deux brevets ont déjà été déposés cette année afin de soutenir une commercialisation de cette technologie.
Pour en savoir plus, contacts :
- [1] A*Star IMRE: http://www.imre.a-star.edu.sg/
- [2] A*Star INB: http://www.ibn.a-star.edu.sg/
Code brève, ADIT : 73928
Sources : http://www.research.a-star.edu.sg/research/6715
Rédacteurs :
- Florent Beau, florent.beau@diplomatie.gouv.fr
- Institut Français de Singapour : http://www.institutfrancais.sg/
- Tous nos BE : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/pays/singapour.php
Origine : BE Singapour numéro 86 (13/09/2013) - Ambassade de France à Singapour / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73928.htm
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