Considérant les algues sargasses comme une ressource plutôt que comme un déchet, un doctorant de l’université de Miami mène des expériences sur ces macroalgues afin de produire des points quantiques fluorescents, qui présentent un potentiel énorme dans de nombreux domaines.
Les téléviseurs à écran plat de nouvelle génération, qui projettent des images plus nettes et plus claires avec des couleurs plus vives, pourraient bientôt faire fureur dans l’industrie électronique grâce à une prolifération d’algues nauséabondes qui envahissent souvent les plages de la Floride aux Caraïbes.
Un étudiant diplômé de la faculté d’ingénierie de l’université de Miami mène depuis un an des expériences sur des amas d’algues sargasses, en pulvérisant de fines particules de macroalgues sous forme de minuscules gouttelettes qui sont ensuite surchauffées dans un four à 800 degrés Celsius.
« Au cours de ce processus de surchauffe, ces gouttelettes se décomposent, ou pyrolysent, et forment des points de carbone à l’échelle nanométrique », a commenté Yiming Xi, doctorant en génie chimique qui mène ses expériences sur les algues au laboratoire de recherche sur les aérosols et la qualité de l’air de l’université.
Selon M. Xi, ce sont ces points de carbone qui sont extrêmement prometteurs en tant qu’alternative non toxique aux points quantiques conventionnels utilisés dans les écrans plats de télévision, offrant la possibilité d’améliorer la qualité de l’image.
Les points quantiques de carbone sont déjà utilisés pour détecter les empreintes digitales latentes et dans les emballages pour prolonger la durée de conservation des aliments. En raison de leur biocompatibilité, de leur fluorescence et de leurs propriétés électrochimiques, ils sont très prometteurs dans une multitude d’autres applications, allant de l’administration de médicaments et de l’imagerie biologique à l’agriculture pour favoriser la croissance des plantes, en passant par les systèmes de stockage d’énergie tels que les supercondensateurs.
Mais la technologie permettant de les créer est relativement nouvelle, de sorte que leur application à grande échelle dans d’autres domaines, y compris dans la production de téléviseurs à écran plat, en est encore à ses débuts, selon Pratim Biswas, professeur au département de génie chimique, environnemental et des matériaux, et chercheur principal du laboratoire de recherche sur les aérosols et la qualité de l’air.
« L’essentiel est que nous prenons un déchet qui finit généralement dans les décharges, où il pourrait libérer des polluants dangereux, et que nous le transformons en quelque chose de très précieux pour la société », a ajouté M. Xi.
Avec des millions de tonnes d’algues sargasses flottant dans l’océan Atlantique tropical cet été, qui se dirigent vers les côtes des Caraïbes et de la Floride, où ces algues brunes libèrent des gaz toxiques, les recherches de M. Xi tombent à point nommé.
« Notre philosophie, explique M. Xi, est de ne pas les considérer comme des déchets, mais comme une ressource. »
Alors que d’autres chercheurs mènent des expériences sur les points quantiques de carbone, la méthode de production de M. Xi présente des avantages par rapport aux autres techniques, car elle réduit au minimum les étapes du processus et utilise des méthodes moins agressives, sans produits chimiques toxiques, explique-t-il.
« Notre méthode de four à surchauffe permet une production plus régulière de points quantiques de carbone », précise-t-il. « Il s’agit d’un processus de synthèse continu en une seule étape, qui simplifie considérablement la procédure de fabrication. »
L’année prochaine, Xi espère tester ses points quantiques de carbone dans des unités LED. « Les tests nécessitent des matériaux de substrat photoniques spécifiques », précise-t-il. « Nous attendrons donc que la chaîne d’approvisionnement se stabilise pour nous procurer les matériaux nécessaires à la mise en place de l’environnement de test. »
Source : U. Miami
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