mardi, novembre 25, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Jusqu’à sept fois moins de tartre : le diamant protège durablement les électrodes industrielles

Pulickel Ajayan et Xiang Zhang (Photo de Jeff Fitlow/Université Rice)

Jusqu’à sept fois moins de tartre : le diamant protège durablement les électrodes industrielles

par Rice Université (USA)
25 novembre 2025
en Matériaux, Technologie

Silvia Cernea Clark

Dans les tuyaux industriels, les dépôts minéraux s’accumulent comme le tartre s’accumule à l’intérieur d’une bouilloire mais à une échelle bien plus grande et plus coûteuse. L’entartrage minéral est un problème majeur dans les systèmes d’eau et d’énergie, où il ralentit l’écoulement, sollicite l’équipement et augmente les coûts.

Une nouvelle étude d’ingénieurs de l’Université Rice montre que les revêtements en diamant cultivés en laboratoire pourraient résoudre le problème, offrant une alternative aux additifs chimiques et au nettoyage mécanique, qui n’offrent tous deux qu’un soulagement temporaire et présentent des inconvénients environnementaux ou opérationnels.

« En raison de ces limitations, il y a un intérêt croissant pour les matériaux qui peuvent naturellement résister à la formation de tartre sans intervention constante, a déclaré Xiang Zhang, professeur adjoint de recherche en science des matériaux et nanoingénierie et premier auteur de l’étude aux côtés du chercheur postdoctoral de Rice Yifan Zhu. « Notre travail répond à ce besoin urgent en identifiant un matériau de revêtement qui peut ‘rester propre’ par lui-même. »

Le diamant est bien connu pour sa dureté, sa stabilité chimique et sa capacité à résister à des températures élevées ⎯ des qualités qui le rendent déjà utile dans des environnements industriels exigeants. Des études antérieures ont montré que le diamant peut repousser l’encrassement biologique et la croissance bactérienne, mais son potentiel pour réduire l’entartrage minéral n’avait pas été systématiquement examiné.

Les chercheurs ont cultivé des films de diamant par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes, ou MPCVD, une technique qui utilise un gaz pour créer un revêtement solide : des gaz de méthane et d’hydrogène ont été introduits dans une chambre où un rayonnement micro-ondes a énergisé les atomes en un état de plasma chaud. Cela a brisé les molécules de gaz, libérant des atomes de carbone qui se sont déposés sur une plaquette de silicium et se sont liés en la structure compacte du diamant. En appliquant des traitements post-croissance, les chercheurs ont pu adapter la chimie de la surface du diamant pendant sa formation.

Xiang Zhang avec l'installation de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes. (Photo de Jeff Fitlow/Université Rice)
Xiang Zhang avec l’installation de dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes. (Photo de Jeff Fitlow/Université Rice)

Leur objectif était de tester si ces subtils changements de surface affecteraient la manière dont l’entartrage minéral s’installe initialement. Une version ⎯ le diamant à terminaison azotée ⎯ s’est distinguée en termes de performance : il a accumulé plus d’un ordre de grandeur moins de tartre que le diamant traité avec de l’oxygène, de l’hydrogène ou du fluor, et la microscopie n’a montré que des amas de cristaux dispersés là où d’autres surfaces formaient des couches denses.

Des simulations moléculaires ont aidé à expliquer le comportement. L’azote encourage la formation d’une couche étroitement liée de molécules d’eau sur le diamant, créant une barrière qui rend difficile l’attachement des ions minéraux et le début de la formation du tartre.

Les chercheurs ont appliqué la même chimie aux électrodes en diamant dopé au bore utilisées dans les systèmes électrochimiques. Ces électrodes ont collecté environ un septième de tartre en moins sans perte de performance.

Des mesures combinées de microscopie, d’analyse chimique et d’adhésion ont permis de capturer non seulement la quantité de tartre formée mais aussi la force avec laquelle il adhérait. « Une étude aussi complète était auparavant limitée par le coût et la disponibilité de films de diamant de haute qualité ainsi que par des méthodes de traitement de surface fiables, que la technologie n’a rendues possibles que récemment, a ajouté Xiang Zhang.

« Ces résultats identifient les films de diamant polycristallin, cultivés en phase vapeur et rentables, comme un matériau anti-tartre puissant et durable avec un large potentiel dans le dessalement de l’eau, les systèmes énergétiques et d’autres industries où l’accumulation de minéraux est un problème, ont commenté Pulickel Ajayan, le professeur d’ingénierie Benjamin M. et Mary Greenwood Anderson et professeur de science des matériaux et nanoingénierie.

Articles à explorer

Des chercheurs japonais créent des diamants avec des électrons

Des chercheurs japonais créent des diamants avec des électrons

31 octobre 2025

Comment l’arrivée d’Hilda, premier veau issu d’une FIV, accélère la transition zéro carbone en élevage

25 octobre 2025

Jun Lou, le professeur Karl F. Hasselmann de science des matériaux et nanoingénierie, a conclu que « le processus de dépôt évolutif et polyvalent du revêtement le rend également très attractif pour divers secteurs industriels. »

Article : Nitrogen-Terminated Diamond Films for Anti-Scaling Coatings – Journal : ACS Nano – DOI : Lien vers l’étude

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: depotdiamantindustrietuyauterie
Article précédent

Un dispositif semblable à un pansement apporte de la texture aux écrans tactiles

Rice Université (USA)

Rice Université (USA)

L'Université Rice, située à Houston au Texas, est une université de recherche privée établie en 1912 suite au legs de William Marsh Rice. Installée sur un campus de 120 hectares, elle se distingue par son excellence académique et sa proximité avec le quartier des musées de Houston et le Texas Medical Center. L'université comprend huit écoles, dont notamment la George R. Brown School of Engineering et la Wiess School of Natural Sciences. Sa réputation d'excellence est attestée par ses diplômés remarquables, incluant 26 boursiers Marshall, 12 boursiers Rhodes et 3 lauréats du prix Nobel. Domaines d'Innovation Clés - Santé et bien-être, avec des partenariats étroits avec le Texas Medical Center - Énergie et développement durable - Technologies des matériaux avancés - Informatique du futur et intelligence artificielle[3] Départements Technologiques et Scientifiques L'école d'ingénierie comprend neuf départements spécialisés, notamment : - Mathématiques appliquées et recherche opérationnelle - Informatique - Génie électrique et informatique - Science des matériaux et nanoingénierie - Génie mécanique En 2023, l'université compte trois lauréats du prix Nobel et ses professeurs détiennent 47 appartenances à des académies prestigieuses, dont 29 aux Académies nationales d'ingénierie, des sciences et de médecine.

A lire également

Un faisceau laser de 1,1 kW ouvre la voie au futur réseau énergétique orbital
Laser

Un faisceau laser de 1,1 kW ouvre la voie au futur réseau énergétique orbital

il y a 2 heures
Des diodes OLED cent fois plus petites qu’une cellule humaine
Optique

Des diodes OLED cent fois plus petites qu’une cellule humaine

il y a 8 heures
Développement de cellules lithium-air empilées de classe 1 Wh
Batterie

Développement de batteries lithium-air empilées de classe 1 Wh

il y a 1 jour
Un dispositif portable permet aux utilisateurs de contrôler des machines et des robots en mouvement
Robotique

Un dispositif portable permet aux utilisateurs de contrôler des machines et des robots en mouvement

il y a 1 jour
Une puce électronique capable d'imiter différentes régions du cerveau
Intelligence artificielle

Une puce électronique capable d’imiter différentes régions du cerveau

il y a 1 jour
Intelligence artificielle

Apprentissage automatique pour rechercher des signes de vie extraterrestre

il y a 2 jours
Plus d'articles

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Jusqu’à sept fois moins de tartre : le diamant protège durablement les électrodes industrielles

Jusqu’à sept fois moins de tartre : le diamant protège durablement les électrodes industrielles

25 novembre 2025
Un dispositif semblable à un pansement apporte de la texture aux écrans tactiles

Un dispositif semblable à un pansement apporte de la texture aux écrans tactiles

25 novembre 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com