Des spécialistes en nanotechnologie de l’Université australienne Flinders ont récemment fait une découverte surprenante en produisant divers types de nanoparticules d’or grâce à un dispositif fluidique en vortex, sans recourir à des produits chimiques toxiques.
Les chercheurs ont ajusté le flux d’eau dans le dispositif fluidique en vortex pour produire différentes formes de nanoparticules d’or. Cette méthode innovante permet de se passer de produits chimiques toxiques, souvent utilisés dans la synthèse de ces matériaux.
Le laboratoire de chimie verte de l’Université Flinders a également découvert une réaction d’électrification par contact dans l’eau, générant ainsi de l’hydrogène et du peroxyde d’hydrogène. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour des réactions chimiques et biologiques plus respectueuses de l’environnement.
Un phénomène inédit dans le dispositif fluidique en vortex
Dans un article publié dans Small Science, des scientifiques australiens et internationaux ont collaboré pour étudier la taille et la forme des nanoparticules d’or en fonction des paramètres de traitement du dispositif fluidique en vortex et des concentrations de solution de chlorure d’or.
« Grâce à cette recherche, nous avons découvert un nouveau phénomène dans le dispositif fluidique en vortex. Le processus d’électrification par photo-contact à l’interface solide-liquide pourrait être utilisé dans d’autres réactions chimiques et biologiques », explique Badriah Mazen Alotaibi, doctorant à l’Université Flinders et chef de l’étude.
Une méthode écologique et efficace
« Nous avons également réussi à synthétiser des nanoparticules d’or pures et intactes dans l’eau, sans utiliser de produits chimiques couramment employés, réduisant ainsi les déchets », ajoute M. Alotaibi. Cette méthode est significative pour la formation de nanomatériaux en général car elle est écologique, rapide, évolutive et produit des nanoparticules aux propriétés nouvelles.
La taille et la forme des nanoparticules d’or sont cruciales pour diverses applications, allant de la livraison de médicaments à la catalyse, en passant par la détection et l’électronique, en raison de leurs propriétés physiques, chimiques et optiques uniques.
Le dispositif fluidique en vortex : une innovation majeure
Le dispositif fluidique en vortex, conçu il y a une décennie par le professeur Colin Raston de l’Université Flinders, est un tube en rotation rapide ouvert à une extrémité, avec des liquides introduits par des jets. Différentes vitesses de rotation et l’application externe de lumière permettent de synthétiser des particules selon des spécifications précises.
« Les chercheurs du monde entier trouvent désormais le dispositif fluidique à film mince en flux continu utile pour explorer et optimiser des techniques de traitement à l’échelle nanométrique plus durables », précise le professeur Colin Raston.
Dans cette dernière expérience, les chercheurs émettent l’hypothèse que les régimes de cisaillement élevé du dispositif fluidique en vortex ont conduit à l’effet quantique connu sous le nom d’électrification par contact, une autre avancée passionnante.
Le professeur Raston affirme que cette découverte « représente un changement de paradigme dans la manière de fabriquer des matériaux de manière contrôlée en utilisant de l’eau, sans autres produits chimiques, contribuant ainsi à un avenir plus durable ».
Légende illustration : rendu 3D de nanoparticules d’or.
Article : « Nanogold Foundry Involving High-Shear-Mediated Photocontact Electrification in Water » – DOI: https://doi.org/10.1002/smsc.202300312
