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nanotechnologies

Des scientifiques testent la peau connectée

25 Juillet 2017, 18:59pm

Publié par Grégory SANT

 

 

La nanotechnologie ouvre la voie à de nouvelles possibilités dans le domaine médical. Des chercheurs japonais spécialisés dans la discipline ont réussi à créer un dispositif électronique suffisamment fin pour s’insérer dans la peau humaine. Le système peut communiquer par l’intermédiaire d’une liaison sans fil, tout en restant opérationnel une semaine durant sans que l’utilisateur éprouve un quelconque effet secondaire.

Les chercheurs ont ainsi réussi à surmonter de nombreux obstacles freinant l’utilisation des peaux connectées. Le risque d’inflammation a été réduit en adoptant de nouveaux types de capteurs. De plus, la technologie reste perméable au gaz, garantissant ainsi une respiration correcte de la peau. Enfin, elle s’adapte aux différentes contraintes physiques en étant étirable. Ces propriétés ont été éprouvées lors d’un test sur 20 participants. Aucun malaise n’a été détecté durant ces expériences d’une semaine. Cependant, la question se pose toujours quant aux effets d’une utilisation prolongée.

Les scientifiques réfléchissent à une application de leur technologie dans le domaine médical. Car ce type de capteurs de températures, de pression et de rythme cardiaque fonctionne parfaitement. Ces dispositifs électroniques pourront également servir d’interface avec une machine.

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Un nanofil qui pourrait servir à l'ascenceur spatial

24 Septembre 2014, 17:22pm

Publié par Grégory SANT

Nanofils

Une équipe de scientifiques vient de créer des nanofils en diamant ultra résistants. Il convient de visualiser une sorte d’impressionnant (et invisible) collier. Et ses applications sont encore plus insensées : un jour ce fil pourrait servir à soutenir des ascenseurs de l’espace. Bonjour science-fiction.

Une équipe de recherche dirigée par John Badding, un professeur de chimie à Penn State, dévoile au sein de la publication Nature Materials l’intégralité de la procédure qui a permis de compresser du benzène pour en faire des maillons incroyablement petits. Mieux encore, ces maillons sont composés d’anneaux de cyclohexane d’atomes de carbone, autrement dit, de diamants.

 

« C’est comme si un bijoutier avait enfilé les plus petits diamants possibles tout au long d’un collier miniature »

Et comme ce fil est en diamant (Ariane peut aller se rhabiller), il sera d’une solidité époustouflante et donc… extraordinairement utile ! Selon les chercheurs, pour l’heure, ses usages sont limités en raison du manque de recherches. Toutefois un matériau si léger et résistant pourrait se révéler indispensable pour rendre les véhicules plus économes en carburant. Mais ce n’est rien en comparaison du rêve de nos scientifiques :

 

« Un de nos rêves les plus fous pour ces nanomatériaux serait de les utiliser pour créer des câbles légers et solides, rendant possible la construction d’un ascenseur spatial, qui jusqu’à présent, n’a existé que dans l’univers de la science-fiction ».

Source : gizmodo.fr

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quand les vêtements serviront de batterie

17 Juin 2014, 18:23pm

Publié par Grégory SANT

 


Des chercheurs américains ont développé une technologie qui pourrait révolutionner la manière dont on stocke l’énergie. Grâce à la nanotechnologie, ils sont parvenus à créer un super condensateur de la taille d’un câble d’alimentation.

On doit ce câble-batterie à l’équipe du professeur Jayan Thomas, de l’université centrale de Floride. Il s’agit d’un super condensateur coaxial qui, en plus de transporter l’électricité, peut également la stocker. Pour se faire, les chercheurs ont utilisé du fil de cuivre sur lequel ils ont planté des nano-poils en oxyde de cuivre à la surface. Une fois traités avec un alliage spécifique, ces derniers servent d’électrodes pour conduire l’électricité. En y ajoutant une couche de nano-poils supplémentaire, le câble devient suffisamment puissant pour assurer la fonction de stockage de l’énergie. Si le procédé peut s’avérer pratique pour les terminaux et les appareils nomades, il pourrait également s’appliquer dans le textile, l’aérospatial ou les voitures électriques. Il pourrait ainsi donner naissance à des vêtements qui rechargent les gadgets mobiles.

Cependant, la technologie est encore à ses débuts et il faut patienter quelques années avant son utilisation commerciale.

Source : digsby.com

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Une théorie pour expliquer les supra-conducteurs haute température

9 Février 2014, 18:53pm

Publié par Grégory SANT

Une théorie physique, simple et complète, décrivant l'origine de la supraconductivité à haute température critique, vient d'être élaborée par une équipe de l'Institut de physique théorique (IPhT).
 

Cette équipe a entamé une collaboration avec des expérimentateurs du CEA et du Laboratoire de physique du solide d'Orsay qui pourrait conduire à la conception de supraconducteurs à température ambiante.

De même que l'eau peut prendre en glace sous l'effet de minimes variations de température, la matière peut changer d'état, même au zéro absolu (à -273,15°C), en présence de fluctuations quantiques de ses composantes microscopiques. À partir de ce postulat, les théoriciens de l'IPhT ont démontré que d'infimes instabilités magnétiques à température nulle pouvaient « coller » des électrons en paires supraconductrices au sein de matériaux tels que des cuprates de baryum et d'yttrium. Ce résultat contre-intuitif a en réalité une portée universelle. Il met en lumière la filiation entre un état initial, à la fois singulier et générique, et des états incompatibles entre eux, comme l'anti-ferromagnétisme et la supraconductivité.

La supraconductivité à haute température dans les cuprates échappe à l'interprétation « classique » où les électrons sont liés en paires supraconductrices (de Cooper) grâce à leurs interactions avec le réseau cristallin du matériau. Avec les travaux de chercheurs de l'IPhT, elle pourrait bien avoir trouvé « sa » théorie !

Les cuprates de baryum et d'yttrium (par exemple YBa2Cu3O7) sont organisés en réseaux cristallins dont les feuillets contenant les atomes de cuivre et d'oxygène sont le théâtre des propriétés isolantes, magnétiques ou supraconductrices macroscopiques des matériaux. Pour modéliser leur comportement, les physiciens cherchent à utiliser les propriétés de chaque élément chimique du cristal pour décrire l'ensemble, sans succès jusqu'à présent. La question posée par les chercheurs prend le contre-pied de cette approche « chimique » : existe-t-il une loi physique universelle capable de rendre compte des propriétés complexes des supraconducteurs à haute température critique qui s'appliquerait à tous les matériaux sans exception ?

Pour comprendre ce qui se joue, revenons aux cuprates. Que se passe-t-il lorsqu'on fait varier la teneur en oxygène ? Les atomes d'oxygène attirent les électrons des atomes de cuivre, créant de ce fait des « trous » (lacunes chargées positivement) qui favorisent la mobilité des électrons d'un cuivre à son voisin. Pour un « dopage » nul en oxygène, le matériau est isolant et anti-ferromagnétique et à forte concentration, il devient supraconducteur. C'est le grand écart ! Entre ces états considérés par les physiciens aux antipodes l'un de l'autre, il existe un état paradoxal dit « pseudo-gap ». Dans cet état, le matériau n'est plus un « aimant » mais pas encore un supra-conducteur. À l'échelle microscopique, apparaissent des paires de Cooper, dont la cohérence collective est détruite par le champ magnétique local.

Les physiciens ont repris une théorie « non conventionnelle » qu'ils ont résolue mathématiquement pour la première fois avec les outils de la théorie quantique des champs. Cette théorie éclaire d'un jour nouveau le rôle joué par les phénomènes magnétiques. Les fluctuations magnétiques locales sont d'abord les « ennemies » de la cohérence des paires de Cooper microscopiques en cours de formation avant de devenir leurs meilleures « amies ». C'est au point singulier où ces fluctuations quantiques sont maximales que se produit l'improbable basculement. « À partir de cette singularité initiale, explique Catherine Pépin, un des auteurs de cette théorie, on a eu la surprise de voir apparaître des phases (états de la matière) comme par génération spontanée ! C'est une nouvelle avenue pour expliquer les supraconducteurs à haute température et les façonner à la manière des alchimistes ! »

Source : enerzine.com

 

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Des nanorobots chirurgiens

7 Février 2014, 21:58pm

Publié par Grégory SANT

Les nano-robots, chirurgiens du futur ?

Des chercheurs à Zurich conçoivent des robots microscopiques qui pourraient être la prochaine avancée en chirurgie médicale raconte Mashable. Les minuscules machines peuvent s’introduire dans le corps et pratiquer de petites opérations à l’aide d’une aiguille mesurant à peine un quart de millimètre.

La technologie en est encore à ses balbutiements, et n’est pas prête pour être utilisée sur des humains. Cependant, de premières expérimentations ont été menées en utilisant des robots pour explorer l’œil. Dans ce cadre, ils pourraient par exemple servir à des chirurgies réparatrices de la cornée grâce à leur aiguille, aussi fine et tranchante qu’un scalpel chirurgical.

Les nano-robots sont trop petits pour transporter une batterie ou un disque dur comme les automates plus traditionnels. Ils fonctionnent donc grâce à un système appelé « Octomag ». Celui-ci utilise des électroaimants, placés autour de la tête du patient, pour alimenter les nano-robots en énergie. Les déplacements se font ensuite en augmentant ou diminuant l’intensité des aimants pour attirer ou repousser le ou les robots à travers le corps.

Les innovations en termes de miniaturisation sont essentielles dans la plupart des domaines des nouvelles technologies. Preuve en est, nos smartphones sont aujourd’hui bien plus puissants que les ordinateurs occupant des salles entières au début de l’informatique. L’apparition des nanotechnologies, longtemps envisagée dans la science-fiction, devrait permettre de faire entrer dans le corps des robots de plus en plus performants et capables de s’y déplacer, en voyageant dans les vaisseaux sanguins par exemple. Ceux-ci auront certainement deux fonctions principales : une première consistant à faire des analyses et rapports de santé et une seconde visant à faire des opérations mineures dans des zones précises, autrement très difficiles d’accès.

Source : rslnmag.fr

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Des batteries aux nano-diamants

23 Janvier 2014, 18:31pm

Publié par Grégory SANT


Différents types de batteries du commerce


UMWELTnanoTECH est un projet réunissant de nombreux acteurs allemands de la recherche. Il vise à produire des technologies nanométriques afin de mieux réussir la transition énergétique. Dans ce cadre, le Centre de recherche énergétique appliquée de Bavière bavarois (ZAE) et l'Université de Wurtzbourg (Bavière) étudient la possibilité d'enrichir des batteries à l'aide de ce que les chercheurs appellent des "nano-diamants" pour améliorer leur efficacité. Le Ministère de l'environnement du Land de Bavière soutient l'initiative à hauteur de trois millions d'euros.

Les prochaines générations d'appareils de stockage d'énergie sont déjà développées. Elles sont appelées "supercondensateurs". Ces batteries disposent de nombreux avantages comme, par exemple, une meilleure durée de vie. Cependant des pistes d'amélioration sont encore ouvertes et les chercheurs cherchent à améliorer la capacité de ces "supercondensateurs".

Pendant trois ans les chercheurs du ZAE et de l'Université de Wurtzbourg vont étudier l'introduction de nano-diamants dans les électrodes. Il a en effet déjà été prouvé qu'un tel ajout permettait d'améliorer la capacité des condensateurs. L'objectif de ce projet sera de comprendre quelles fonctions jouent exactement les nanoparticules: sont-elles actives ou jouent-elles un rôle de catalyseur ?

Ces nanoparticules ont de plus un autre avantage: leur coût est faible car elles font partie des résidus produits lors de la fabrication d'explosifs, par exemple.

 

Source : techno-science.net

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Nanotraceurs : une piste pour lutter contre la copie

17 Octobre 2013, 20:03pm

Publié par Grégory SANT

Le chimiste de l'Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la...) Richard Martel explore un monde (Le mot monde peut désigner :) très vaste à une échelle très petite. "Il y a dans une gorgée d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) plus de molécules de H2O [?10^24] qu'il y a eu de secondes depuis le bigbang [?10^18]", donne-t-il comme exemple pour illustrer l'échelle du regard qu'il porte sur l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Dans son laboratoire, l'un des plus stables du Canada en raison de ses assises directement coulées dans le Bouclier canadien, à sept mètres de profondeur, il utilise un microscope à électrons lents, où l'on a créé un vide (Le vide est avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.) encore plus grand que celui qu'on trouve près de la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens...) en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) dans l'espace. "Cet instrument, dit-il, c'est comme le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité...) de l'astronome. Il permet de scruter la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe...) à des échelles infimes, de l'ordre du nanomètre, soit 50 000 fois plus petit qu'un cheveu."

La comparaison microscope/télescope n'est pas fortuite, puisque son partenaire commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.), Sébastien Blais-Ouellette, aurait pu faire carrière comme astrophysicien -son doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Il s'agit du grade de docteur....) sur la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) manquante de l'Univers a gagné, en 2000, le prix France-Québec de la meilleure thèse. Les deux ont conclu un partenariat de haute technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) qui pourrait transformer l'industrie de la sécurité. "En intégrant des nanoparticules dans un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une...), on peut assurer une traçabilité à toute épreuve", explique-t-il.

C'est sous formes de vernis et d'encres que des nanoparticules teintées de colorants, des "nanotraceurs", peuvent être ajoutées à des objets. Pour les localiser, il suffit d'employer un lecteur optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) capable de les détecter et de déterminer leur spectre vibrationnel, ce qui équivaut à relever des empreintes digitales. "On peut imaginer un douanier qui scanne votre passeport avec ce système. Le spectre obtenu serait comme un "code à barres" optique à un très haut degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.)", mentionne M. Blais-Ouellette, président et fondateur de la compagnie Photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux...) etc.


Richard Martel

L'entreprise montréalaise mise fortement sur cette technologie, et les prototypes sont à l'essai avec des partenaires québécois et ontariens.

Par ailleurs, les partenaires ont aussi mis au point (Graphie) un système d'imagerie optique fonctionnant à partir d'un rayon laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...) puissant, un imageur de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de...) Raman, qui permet de mesurer le spectre vibrationnel des molécules à partir des images optiques. "C'est une technologie très prometteuse qui pourrait bien être dominante dans quelques années. Photon etc. commercialise déjà l'instrument", indique le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...).

Passeports et billets de banque

Grâce à leur structure unique, les nanotubes de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) peuvent servir de contenants pour diverses molécules. Associés à un colorant, ces nanotraceurs permettent de décupler la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles « force...) du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux...) obtenu. "Nous pouvons ainsi observer par des mesures optiques simples l'empreinte des molécules encapsulées, et ce, même à l'échelle d'un seul nanotube (Le nanotube est une structure cristalline particulière, de forme tubulaire, creuse et close, composée d'atomes disposés régulièrement en pentagones,...)", résume Richard Martel.

Ces nanotraceurs pourraient être utilisés dans les encres des billets de banque, rendant la contrefaçon presque impossible. Le marché de la lutte en matière de contrefaçon est évalué à 22 milliards annuellement, rappelle M. Blais-Ouellette.

La grande révolution des nanotubes de carbone pourrait aussi toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la reconnaissance, la découverte de l'environnement, la...) l'industrie électronique, car ces éléments, à la différence du cuivre et d'autres métaux, sont des conducteurs électriques transparents. Un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de texte et d'images en...) translucide constitué de nanotubes de carbone en couches minces serait quasiment invisible à l'oeil nu et la qualité de la transmission pourrait se comparer à celle des meilleurs appareils actuellement sur le marché. Cette question fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) de la conductivité des nanotubes en films transparents, traitée en 2006 par l'étudiante de M. Martel Carla Aguirre, a été citée plus d'une centaine de fois depuis, car le monde de l'électronique est à l'affut de ce genre d'innovations.

En médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et...), les nanotraceurs de carbone pourraient permettre de meilleurs diagnostics et même de meilleurs traitements en s'agrippant à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) des cellules malades. "Par la lecture du signal Raman venant du nanotraceur qui se logerait sur des cellules cancéreuses au tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) début de leur développement, nous pourrions repérer les premières traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la...) d'une tumeur; ainsi, l'intervention médicale serait plus efficace", reprend l'entrepreneur. En examinant par balayage le corps humain, le lecteur rendrait visibles les cellules cancéreuses.

Si Richard Martel se réjouit des applications de ses travaux sur les nanotubes de carbone, ce volet ne l'accapare cependant pas. "Je suis d'abord un chercheur captivé par l'architecture (L’architecture, terme issu du latin architectura, mot tiré du grec αρχιτεκτων (« maître-maçon ») de...) de la matière. Si d'autres peuvent utiliser mes découvertes pour en faire des produits qui seront vendus et que des redevances me permettent de poursuivre d'autres travaux, alors tant mieux!" déclare-t-il.

Source : techno-science.net

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Les nanohybrides

22 Septembre 2013, 20:36pm

Publié par Grégory SANT

Dans toutes les choses qui nous entourent – chaises, roches, fleurs – les atomes sont placés d’une certaine façon. My Ali El Khakani aimerait les réorganiser autrement. Dans son laboratoire, il pulvérise la matière et tente de la reconstruire pour en tirer le meilleur. « On se prend pour des orfèvres du nanomonde, en quelque sorte », confie le professeur du Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS.

Ces orfèvres des temps modernes créent toutes sortes de nanoparticules, un million de fois plus petites qu’un cheveu. « Elles ont des propriétés physiques qui n’existent pas à l’échelle macroscopique », explique le physicien, assis au milieu de piles de paperasses dans son bureau. Ces nanoparticules promettent de donner un grand coup de balai dans plusieurs domaines de la haute technologie : de l’électronique à la construction en passant par l’agroalimentaire et la pharmaceutique.

Mais la vedette incontestée de cette révolution nanotechnologique, c’est les fameux nanotubes de carbone. My Ali El Khakani en fabrique dans son laboratoire depuis près de quinze ans. La réputation de cette longue paille ultrafine dont la paroi est faite d’une seule épaisseur d’atomes de carbone n’est plus à faire : elle est mille fois plus solide que l’acier et conduit le courant et la chaleur mieux que le cuivre – et son plein potentiel n’est pas encore exploité! « Les nanotubes de carbone constituent le matériau par excellence qui a presque toutes les propriétés souhaitées et souhaitables », explique le chercheur.

Et l'homme créa les nanohybrides

[ Professeur My Ali El Khakani ]

Le nanotube est l’ingrédient de base d’un nouveau matériau nanohybride synthétisé par l’équipe de l’INRS, qui s’est retrouvé récemment en page frontispice de la revue savante Advanced Materials, véritable bible en science des matériaux. Sur ses nanotubes, le physicien et son équipe ont développé un procédé qui permet de déposer des « nanoperles » de sulfure de plomb et d’en contrôler la taille et la densité de surface. Ce nanohybride a la particularité de créer un courant électrique lorsqu’il est exposé à la lumière. De plus, le contrôle des caractéristiques des « nanoperles » permet de tailler sur mesure les propriétés d’absorption de la lumière du nanohybride, ce qui lui promet un bel avenir dans le domaine de l’énergie solaire et de la photodétection rapide.

Pour mesurer l’avancée que représente cette alchimie futuriste, il faut savoir que certains nanomatériaux sont déjà utilisés pour fabriquer des nanocomposites à haute performance. Pour ce faire, on mélange le plus finement possible des nanotubes de carbone à d’autres matrices – plastiques, vernis, etc. On obtient ainsi des nanocomposites pour des carlingues d’avion ou des carrosseries d’auto plus légères mais ultra-résistantes, des vernis à plancher impossible à égratigner, etc. « En raffinant encore plus ces procédés, on fabriquerait des nanocomposites encore plus performants avec de très faibles quantités de nanotubes », ajoute le professeur El Khakani.

Son rêve serait de les « nanomanipuler » un par un et les « trier » en fonction de leur caractère conducteur ou semi-conducteur : « Idéalement, on aimerait prendre chaque nanotube avec une pince et le positionner au bon endroit. » Pour l’instant, les « nanopinces » de My Ali El Khakani sont encore à venir. En attendant, ce sont plutôt des réacteurs chromés, hérissés de multiples tuyaux et fils et siphonnés par des pompes à ultra-haut vide qui servent de plateforme de synthèse et d’assemblage de ces nanomatériaux. « La plupart de ces réacteurs sont conçus et réalisés sur mesure dans nos installations, ici à l’INRS », dit-il fièrement en circulant dans son laboratoire.

Au cœur de ses réacteurs : un laser ultraviolet surpuissant. Ce rayon invisible à l’œil nu bombarde la matière avec une puissance équivalente à celle de la grande centrale hydroélectrique de la Manic-5 sur la côte nord du Québec, mais seulement pendant quelques milliardièmes de secondes à la fois et sur une surface petite comme une graine de sésame. Il avertit : « Attention, il ne faut pas mettre sa main dans le chemin du laser! » On risquerait en effet un coup de soleil carabiné.

 

Et l'homme créa les nanohybrides

[ À gauche : Aperçu au travers d’une fenêtre de l’intérieur d’un réacteur sous ultra-haut vide où les nanomatériaux sont synthétisés. On y voit une « plume » lumineuse émanant de la cible de sulfure de plomb en cours d’ablation par le laser ultraviolet. À droite : des échantillons de nanotubes de carbone sous forme solide et en solution (à divers degrés de purification) pour les utiliser sous forme des films (par « spary-coating ») dans les dispositifs photovoltaïques. ]

 

Sur la pastille de carbone ou de sulfure de plomb, ce rayon a l’effet d’une bombe. La matière est sublimée instantanément. Des éclats atomiques et moléculaires de la pastille ainsi ablatée par le laser sont éjectés à une vitesse supersonique. En contrôlant savamment le champ électromagnétique et les écarts de température dans ses réacteurs, My Ali El Khakani réussit à faire croître ses nanotubes, les aligner sur un substrat puis à y coller des nanoperles de sulfure de plomb.

Mais en quoi ce nanohybride pourrait permettre de faire de meilleurs panneaux solaires que le bon vieux silicium? « Le silicium ne capte essentiellement que la lumière visible, alors que les nanomatériaux peuvent aussi absorber des rayons ultraviolets et des infrarouges », répond le professeur. Plus de lumière, donc, à convertir en électricité. Il poursuit : « La transmission électrique y est très rapide, sans perte d’énergie. Mais aussi, à cause de leur dimension nano, on utilise moins de matériau sur une plus grande surface. Ce sont là tous des ingrédients très attrayants qui nous incitent à poursuivre les efforts dans ce domaine! » Le physicien concède toutefois que de tels nanohybrides ne remplaceront pas le silicium à très court terme : « Peut-être dans dix ans », estime-t-il.

Mais My Ali El Khakani a la foi : notre rendez-vous avec ce type de matériau est inévitable. Pour en être convaincu, il suffit de l’entendre parler de la Chine lancée à fond de train dans les énergies renouvelables, de la ceinture de réacteurs solaires en Afrique du Nord qui pourraient un jour alimenter l’Europe, de la microélectronique dans laquelle les nanotubes de carbone font leur entrée… Et que dire des nanomatériaux qui pourront communiquer avec le corps humain, les cellules ou l’ADN? Ouf! On l’écouterait pendant des heures… ?

Source : enerzine.com

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Des matériaux intelligents grâce à l'ADN

13 Août 2013, 18:50pm

Publié par Grégory SANT

Concevoir des matériaux intelligents grâce à l'ADN

Des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne et de l'Université britannique de Cambridge ont mis au point des colloïdes recouverts d'ADN qui peuvent servir de "briques" d'assemblage pour constituer de nouveaux matériaux.

Les colloïdes possèdent la propriété de se répartir de manière homogène dans une autre substance. La peinture, la mousse à raser ou encore des sprays sont des exemples de colloïdes utilisés dans la vie courante. Ces colloïdes possèdent la capacité remarquable de s'autoassembler, c'est-à-dire de s'agglomérer spontanément sous la forme de structures stables.

Cette propriété est évidemment particulièrement convoitée dans de nombreux domaines industriels et notamment dans le secteur pharmaceutique qui cherche à mettre au point de nouvelles techniques permettant de contrôler de manière très fine l'administration de molécules thérapeutiques au niveau cellulaire.

Ces colloïdes se composent de larges particules dispersées dans un solvant liquide. C'est cette structure particulière qui donne aux colloïdes des propriétés uniques et leur permet notamment de produire spontanément des structures stables, capables d'interagir avec leur milieu de dispersion. Bien que l'autoassemblage de ces structures ne nécessite aucune énergie externe, il reste lié aux variations de certains facteurs environnementaux, comme la température ou l'intensité lumineuse.

Dans cette étude, les chercheurs ont montré que des interactions contrôlées entre particules de deux colloïdes différents permettaient la formation de nouvelles structures.

Ces travaux ont également permis de produire des structures autoassemblées qui dépendent fortement des variations de température. Comme l'explique Giuseppe Foffi qui a dirigé ces recherches, « tout se passe comme si ces nouvelles structures gardaient en mémoire le processus de leur élaboration ».

En utilisant des colloïdes enduits d'ADN, ces chercheurs ont réussi à contrôler l'autoassemblage de structures produites par deux espèces différentes de colloïdes. Ces travaux ont également montré que cette technique ne se limite pas aux nanocomposants et peut être utilisée pour des colloïdes de différentes tailles.

Ces recherches pourraient trouver de multiples applications, notamment en pharmacologie et en médecine, avec la création de patchs intelligents pouvant libérer de manière parfaitement contrôlée des molécules thérapeutiques, en fonction de facteurs tels que l'acidité, la température ou la luminosité.

 

Source : rtflash.fr

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Un nanomatériau souple et ultra résistant

29 Juin 2013, 18:10pm

Publié par Grégory SANT

Un nanomatériau souple et ultra résistant

Des chercheurs de l'université du Nebraska ont développé une structure de nanofibres qui présentent des propriétés exceptionnelles de résistance à la traction et de souplesse.

Dans les matériaux traditionnels, il est très difficile d'obtenir la combinaison de ces deux propriétés. On peut en effet produire des matériaux très résistants à la chaleur, comme le verre ou la céramique mais ceux-ci se brisent facilement sous l'effet d'un choc. A contrario, on sait produire des plastiques et caoutchoucs très souples mais qui auront une faible distance mécanique et thermique.

Les scientifiques américains ont réussi à produire un nouveau type de nanofibres en polyacrilonitrile (polymère synthétique dérivé de l'acrylique) exceptionnellement minces, en utilisant une technique appelée électrofilature.

Grâce à cette méthode, les nanofibres obtenues ont une structure moléculaire et cristalline modifiée qui leur confère une grande capacité d'absorption d'énergie et de résistance aux chocs.

Cette nouvelle génération de nanofibres pourrait trouver de multiples applications dans de nombreux domaines, comme les transports, l'aviation, la défense ou la médecine.

Source : rtflash.fr

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