
Chimie verte - écomatériaux
Le graphène hyper-perméable à l'eau
Des chercheurs de l'Université de Manchester viennent de publier les résultats de travaux sur des membranes en oxyde de graphène qui affichent des propriétés inattendues d'hyper-perméabilité à la vapeur d'eau, tout en étant totalement imperméables aux autres gaz et liquides. Cette propriété ouvre indéniablement des perspectives en séparation et filtration.
Publiés dans Science, les résultats des travaux des chercheurs de l'Université de Manchester sur des membranes de graphène sont très surprenants. On connait depuis quelques années les très nombreuses propriétés du graphène, cette structure plane de graphite qui a valu le prix Nobel de Physique en 2010 à André Geim (de l'Université de Manchester) et Konstantin Novoselov. Finesse, solidité, conductivité thermique et électrique ouvrent ainsi des perspectives d'applications nombreuses, notamment dans l'énergie. Les travaux anglais, menés par le Dr Rahul Nair (toujours au sein de l'équipe d' André Geim), ouvrent aujourd'hui une nouvelle voie dans le domaine de la séparation - filtration. L'équipe de Manchester a étudié des membranes obtenues à partir de dérivés de graphène, des oxydes de graphène (une feuille de graphène couverte de manière aléatoire avec des groupes hydroxyles OH-). Cette membrane est en fait un stratifié de plusieurs de ces feuilles d'oxydes de graphène. Plus fines qu'un cheveu humain, les membranes sont extrêmement solides, flexibles et faciles à manipuler. Utilisées comme un film, elles peuvent garantir la totale étanchéité d'un conteneur, y compris sur des gaz très difficiles à contenir, tels que l'hélium. Cela dit, en testant l'étanchéité de la membrane avec de l'eau dans le conteneur, les chercheurs ont constaté que celle-ci s'évaporait et s'échappait aussi facilement que si le conteneur était ouvert. Les chercheurs se sont même amusés à tester cette propriété sur de l'alcool, constatant sa montée progressive en concentration suite à l'évaporation de l'eau. Pour l'instant, les chercheurs de Manchester n'ont pas ciblé d'applications précises pour ces membranes, et notamment pas en distillerie, mais il semble évident que les propriétés d'hyper-perméabilité à l'eau (quasiment sans résistance au passage) trouveront leur intérêt dans la conception de membranes de séparation, filtration ou à propriété barrière, ou pour la récupération sélective de l'eau dans des applications industrielles. On peut facilement imaginer que les industries de l'extraction et concentration de molécules, notamment dans la chimie verte et les biocarburants, pourraient tirer avantage de cette découverte.
contact chercheur : rahul.raveendran-nair@manchester.ac.uk
Publié le 8 février 2012 08:02:36
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