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Je ne veux pas croire.
Je veux savoir !

Carl Sagan
Exobiologiste (1934 - 1996)



 

 

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30 avril 2014 3 30 /04 /avril /2014 05:49

Des chercheurs viennent de mettre au point un nouveau type de vitrage blindé. Selon leurs essais, il serait même deux fois plus résistant que les actuelles vitres pare-balles.
Fabriqué avec des nanocristaux de spinelle d'une taille moyenne de 28 nanomètres (un minéral de la famille des oxydes de magnésium et d'aluminium), les chercheurs espèrent équiper et protéger les véhicules et locaux sensibles. Cette nouvelle génération de nanocéramique transparente devrait équiper les véhicules et navires militaires dans un premier temps.
Des applications civiles sont également envisagées : renforcer les tablettes, les smartphones et les différents types de vitrage usuels (musées, bureaux, magasins, véhicules...).

Des vitres blindées deux fois plus résistantes

Liens :

Site du Centre de Recherche de la Marine Américaine (NRL)
(lire - en anglais)

Publication scientifique dans le journal Acta Materialia (lire - en anglais)

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21 avril 2014 1 21 /04 /avril /2014 04:14

Cela paraît si simple que l'on va encore se poser la question dans quelques années : mais comment n'y a-t-on pas pensé plus tôt ?

Évidemment, cela n'est pas aussi aisé qu'il n'y paraît. Mais nous ne sommes plus très loin d'avoir la capacité de produire en masse et à bas coût du graphène (matériau issu des nano technologies, maillage particulier de carbone épais d'un seul atome, prometteur dans de nombreux domaines notamment grâce à sa solidité et sa conductivité). Pour vous donner une idée, il faut actuellement une heure aux meilleurs laboratoires pour produire la moitié d'un gramme de graphène de haute qualité.

Le professeur Jonathan Coleman et son équipe de chercheurs au Trinity College de Dublin (Irlande) entendent bien dépasser ces limitations qui ne permettent pas encore d'incorporer le graphène dans une production industrielle.
Leurs premiers essais ont été remarquablement efficaces : en plaçant un solvant et du graphite dans une centrifugeuse, ils ont obtenu 5 grammes de graphène en une heure. Ils ont même réussi à en produire en mettant un liquide vaisselle courant et du graphite dans un mixeur : les dosages ainsi que la qualité du graphite doivent être précis. On imagine la technique améliorée et porter ainsi le graphène à sa place de matériau industriel incontournable du XXIe siècle.

Les scientifiques ont déjà été approchés par un industriel anglais de la chimie, Thomas Swan, qui envisage les premiers essais avec des centrifugeuses de 10.000 litres pour produire 100 grammes de graphène par heure.

Liens :
Site du Trinity College de Dublin (Irlande) (lire - en anglais)

Professeur Coleman et son équipe à Dublin (lire - en anglais)

Publication scientifique dans Nature Materials (lire - en anglais)

Site de la société anglaise Thomas Swan (lire - en anglais)

Graphite et savon dans un mixeur = Graphène !

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10 avril 2014 4 10 /04 /avril /2014 02:00

Le graphène, maillage de carbone épais d'un atome, a tout de même des limites à sa résistance. Qu'à cela ne tienne, des chercheurs de l'université de Rice à Houston (Texas) ont mis au point le "graphène armé" !

Afin de faciliter sa manipulation et ne pas l'abîmer, les scientifiques ont créé un matériau hybride en renforçant le graphène avec des nanotubes de carbone. Ces derniers vont agir comme le font les maillages de fer dans le béton armé. Ils ont été baptisés "rebars" (reinforcement bars) par les chercheurs. A l'aide d'un microscope électronique ces derniers ont même pu observer les nanotubes s'étirer lorsque le matériau était soumis à des contraintes mécaniques, preuve que la structure était bien renforcée.

Lorsque l'on fabrique du graphène, on utilise une couche de polymère qui lui sert de support. Ensuite, cette couche doit être dissoute pour récupérer le matériau final.
Mais le processus n'est jamais totalement parfait et des résidus restent collés au graphène qui perd un peu de sa conductivité électrique. Désormais, grâce à ce nouveau matériau, l'étape du polymère disparaît et le graphène conserve toutes ses propriétés et mieux encore : le courant électrique passe encore mieux qu'auparavant grâce aux nanotubes.

Les futures et nombreuses applications sont déjà envisagées. Par exemple, avec de tels matériaux, l'électronique nomade (smartphones, etc...) sera plus fiable et résistante.

Graphène et ses renforts en nanotubes de carbone (microscope électronique)

Graphène et ses renforts en nanotubes de carbone (microscope électronique)

Liens :

Publication dans ACS Nano (lire - en anglais)

Site de l'université de RICE (lire - en anglais)

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5 avril 2014 6 05 /04 /avril /2014 08:17

Bien que la Suède ne figure pas parmi les pays les plus adéquat pour l'utilisation de l'énergie solaire, c'est pourtant l'une de ses universités qui vient de publier une nouvelle très intéressante : une équipe de chercheurs de l'université d'Umeå a dévoilé ses travaux sur l'optimisation du potentiel offert par les nanotubes de carbone pour l'exploitation de l'énergie de notre astre.

Jusqu'à présent, dans les structures utilisant les nanotubes de carbone, ces derniers se présentent sous une forme désordonnée. En utilisant une matrice en polymères, le Dr David Barbero et son équipe composée de physiciens et de chimistes ont pu agencer pour la première fois les nanotubes de carbone : la conductivité en est radicalement améliorée. Enfin, la structure ainsi créée nécessite beaucoup moins de nanotubes.

Les chercheurs de l'université Suédoise sont très confiant dans l'avenir de l'énergie solaire : les futures installations seront bien plus efficaces et moins coûteuses à fabriquer.

Cellules photovoltaïques : rendements boostés par des nanotubes de carbone bien agencés

Liens :

Site de l'université d'Umeå en Suède (lire - en anglais).

Publication scientifique dans Advanced Materials (lire - en anglais)

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14 mars 2014 5 14 /03 /mars /2014 07:00

Les appareils nomades, comme les smartphone se multiplient et leurs nombreuses fonctionnalités les rendent pour certains assez énergivores.

Triboéléctricité : un chargeur électrique dopé aux vibrations

Afin de pallier à ce problème, le Dr Xudong Wang et son équipe de l’université du Wisconsin ont mis au point un nano générateur électrique capable de convertir l’énergie provenant de vibrations et autres frottements sur une surface. Leur nano générateur piézoélectrique est confectionné avec un matériau très résistant: du Polyfluorure de vinylidène (un polymère) au sein duquel des nanoparticules d’oxyde de zinc ont été incorporées. Après avoir retiré ces nano particules, on obtient un film mésoporeux (le polymère est devenu en quelque sorte spongieux) devenu très sensible aux vibrations. Ensuite ce film est pris en sandwich entre deux autres films qui feront office d’électrodes.
Ce générateur tribo-électrique étant souple, on peut l’adapter sur une multitude de surfaces. Selon le Dr Xudong Wang, c’est à bord d’un train ou d’un bus que le dispositif fonctionne à plein régime.
Pourrait-on bientôt se passer de brancher nos téléphones sur une prise de courant ?

Triboéléctricité : un chargeur électrique dopé aux vibrations

Liens :

Université du Wisconsin – Madison (lire - en anglais)

Site du Groupe de recherches dirigé par le Dr Xudong Wang (lire - en anglais)

Publication scientifique dans la revue Advanced Energy Materials (lire - en anglais)

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23 février 2014 7 23 /02 /février /2014 02:26

L'aérographite :

Créé et présenté au public pour la première fois en 2012, l'aérographite était jusqu'alors le matériau le plus léger qui existait. Le micro-treillis de nickel passait derrière lui avec ses 0,9mh/cm3.

aerographitenano.jpg

L'aérographite est de couleur noire (il absorbe presque toute la lumière visible). Sa masse est de seulement 0,2 mg / cm3. Il est composé à 99,9% d'air et constitué d'un réseau de nanotubes de carbone. C'est un matériau hydrophobe (voir photographie) et un très bon conducteur d'électricité. Il est capable de supporter plus de 40 000 fois son poids.
En comparaison, le plomb est plus de 55000 fois plus lourd, le liège 800 fois, le polystyrène 75 fois.

De multiples applications sont déjà envisagées: utilisation dans l'aéronautique, les satellites, la mise au point d'ordinateurs plus légers, de piles au lithium plus compacte, de vêtements étanches...

 

  L'aérogel :

aerogelnano.jpg

Mais on a cherché à faire encore plus léger. Précisément 12% plus léger. Ainsi est né l'aérogel en 2013 : 0,16 mg/cm3.

Son apparence proche d'un hologramme est trompeuse : lorsqu'on le touche, il est solide comme du polystyrène.

Les scientifiques chinois de l'université de Zhejiang l'ont mis au point en partant de l'aérographite pour ensuite le lyophiliser complètement. Selon ces derniers, l'aérogel serait plus adapté pour une production de masse. Il est composé d'air à 99.98%. Les nombreux pores dont il est constitué font entre 1 et 100 nmde diamètre.
Parmi ses nombreuses propriétés : absorber les liquides (plus de 900 fois son poids), elasticité et isolation.

La NASA l'utilise déjà comme isolant thermique. C'est un produit qui est d'ores et déjà disponible sur le marché.

aerogelnano2.jpg

 

Enfin il existe plusieurs formes d'aérogels : les aérogels de silicate, d'oxyde de fer, de polymères organique, de carbone et de graphène.

 

 

 

Liens :

 

Aérographite :

Publication scientifique officielle (12 juin 2012)  ( lire - en anglais).

 

 

Aérogel :

Publication scientifique officiel (18 février 2013) (lire - en anglais)

Site du fabricant d'Aerogel Aspen ( lire - en anglais)

Démonstration (vidéo) par une équipe de l'Université du Wisconsin des capacités d'absorption de l'aérogel à base de cellulose. (lire - en anglais)

 

 

 

 

 

 

 

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15 février 2014 6 15 /02 /février /2014 06:15

nanodiamant.jpgUne équipe conjointe de chercheurs allemands du Centre de recherche énergétique appliquée de Bavière bavarois (ZAE) et de l’Université de Wurtzbourg (Bavière) cherche déjà à améliorer le nouvelle génération de batteries (appelées supercondensateurs). Ces dernières permettront de recharger quasi instantanément un appareil électronique (tablette, téléphone, etc...) ou de charger sa voiture électrique en moins de 5 minutes.

 

Les chercheurs se sont donnés trois années durant lesquelles ils vont étudier la possibilité d"incorporer aux supercondensateurs des nano diamants (taille d'environ 10  qui, en théorie, devrait encore accroître les capacités de ces batteries nouvelle génération.

 

Et une fois de plus, si le succès est au rendez-vous, l'usage de ces nano particules ne coûteront pratiquement rien puisqu'elles font parti de résidus de la fabrication d'autres produits comme les explosifs (on les appelle des "Detonation nanodiamonds" (DND) Nano Diamants issus de Détonations.).

 

Liens :

 

Publication scientifique allemande (lire - en allemand)

 

Article intéressant sur les supercondensateurs (lire - en français)

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24 novembre 2013 7 24 /11 /novembre /2013 00:38

nanostructure-oxyde-de-zinc.jpg

 

L'industrie utilise de plus en plus de capteurs d'UV. On sauve même des vies avec puisqu'on en place dans des détecteurs d'incendie ou pour le traitement des eaux.
La demande devient de plus en plus importante mais le procédé de fabrication habituel est coûteux et polluant : machines sophistiquées et utilisation de produits chimiques toxiques.

La solution pourrait de l'Université allemande de Kiel où une équipe a mis au point un four spécial dans lequel est "cuit" en une seule passe le capteur d'UV composé de nanostructures d'oxyde de zinc. Ces structures sont directement reliées par ce procédé à la puce électronique : c'est le lien avec l'émetteur qui donnera l'alerte en moins d'une milliseconde lorsque la quantité d'exposition aux UV sera modifiée.
Les avantages sont nombreux, ils sont surtout d'ordre économique car la matière première est abondante et peu coûteuse. De plus, l'impact sur l'environnement est plus faible car seule l'alimentation électrique du four consomme de l'énergie.

 

four-oxyde-de-zinc-Kiel.jpg

 

Images copyright Université de Kiel

 

Liens :

 

Publication de l'université de Kiel (en anglais) (Lire)

 

 

 

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11 novembre 2013 1 11 /11 /novembre /2013 06:01

batterie3dnano.jpg

 

Deux équipes conjointes, l'une basée à l'université de Harvard et l'autre à l'université de l'Illinois ont mis au point une batterie miniature qui ne dépasse pas le millimètre de côté. Les chercheurs ont utilisé le procédé d'impression 3D pour parvenir à ce résultat prometteur pour une toute nouvelle génération d'appareils médicaux : des implants (de type pacemaker) ou encore de capteurs qui seront alimentés par ces micro-batteries.

Les "encres" utilisées pour les imprimer contiennent notamment des nanoparticules d'oxyde de lithium; la buse de l'imprimante est aussi épaisse qu'un cheveu humain.

 

Liens:
Publication sur le site Wyss de Harvard (en anglais) - Lire
Publication sur le site de l'Université de l'Illinois (en anglais) - Lire

 

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3 novembre 2013 7 03 /11 /novembre /2013 10:30

geothermietuyau.JPG

La géothermie permet de chauffer une habitation en récupérant la chaleur des profondeurs du sol et de la transmettre via des tuyaux dans une maison. Cette énergie renouvelable est désormais de plus en plus utilisée dans les régions dont la géologie permet l'usage d'une telle source de chaleur.


Selon la société nord-américaine Versaprofiles, l'utilisation de la nanotechnologie lui a permis de mettre sur le marché le tuyau de géothermie en boucle fermée le plus efficace. Il serait 75% plus conducteur de chaleur que les tuyaux existants.
Des nano particules ont été ajoutées aux autres éléments lors de la fabrication du produit le rendant plus conducteur à la chaleur et aussi moins cher à fabriquer.

 

Lien:
Site du fabricant (en français) (lire)

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