La famille des matériaux qui "expirent en inspirant" s'agrandit
Publié par Adrien le 07/10/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
En 2016, une collaboration entre des scientifiques de Dresden et une équipe de recherche de l'Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/Chimie Paris Tech) a mis au point un matériau unique au comportement étrange, qui “expire en inspirant”: mis en contact avec un gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...), ce matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) nanoporeux dit "à adsorption (L'adsorption, à ne pas confondre avec l'absorption, est un phénomène de surface par lequel des molécules de gaz ou de liquides se fixent sur les surfaces...) négative" peut libérer du gaz, au lieu de le capter, lorsque la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) augmente. Utile pour des microsystèmes autopropulsés ou la fabrication de capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité,...) de pression.


Les différents matériaux de la famille DUT. © S. Krause et al. 2019

En combinant des techniques de modélisation numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) et différentes méthodes de caractérisation expérimentales, et dans le cadre d'une collaboration élargie avec le laboratoire MADIREL (CNRS/Aix-Marseille Université), l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) Charles Gerhardt Montpellier (CNRS/ENSCM/Université de Montpellier) et des scientifiques allemands, les scientifiques ont affiné la compréhension du mécanisme et prédit des critères simples (notamment sur la taille des pores et le mécanisme de leur remplissage) pour déterminer quels autres matériaux pourraient présenter ce comportement. Les scientifiques ont ainsi identifié un nouveau matériau, le DUT-50, deuxième matériau connu à présenter cette "adsorption négative".

Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, permettront d'identifier d'autres familles de matériaux aux propriétés étranges.

Références

Simon Krause, Jack D. Evans, Volodymyr Bon, Irena Senkovska, Paul Iacomi, Felicitas Kolbe, Sebastian Ehrling, Erik Troschke, Jürgen Getzschmann, Daniel M. Többens, Alexandra Franz, Dirk Wallacher, Pascal G. Yot, Guillaume (Guillaume est un prénom masculin d'origine germanique. Le nom vient de Wille, volonté et Helm, heaume, casque, protection.) Maurin, Eike Brunner, Philip L. Llewellyn, François-Xavier Coudert & Stefan Kaskel.
Towards general network architecture design (Le design (la stylique en français) est un domaine visant à la création d'objets, d'environnements ou d'œuvres graphiques, à la fois...) criteria for negative gas adsorption transitions in ultraporous frameworks
Nature Communications - Août 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-11565-3
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