N'éclatez pas cette bulle : la recherche explore la stabilité des nanobulles
La recherche fait progresser les connaissances sur les raisons pour lesquelles les nanobulles n'éclatent pas dans une solution, ce qui a des applications concrètes allant des batteries à l'agriculture
Les gaz sont essentiels à de nombreuses réactions chimiques, et les bulles sont un moyen de maintenir ces gaz en solution. Par rapport aux bulles plus grosses, les nanobulles sont plus stables, ce qui signifie qu'elles peuvent rester plus longtemps dans une solution sans éclater. En raison de leur stabilité accrue, elles permettent une plus grande disponibilité des gaz en solution, ce qui laisse plus de temps aux réactions chimiques pour se produire.
Sous la direction du Dr Hamidreza Samouei, des chercheurs de l'université A&M du Texas tentent de mieux comprendre ce qui rend les nanobulles - des bulles dont le diamètre est inférieur à celui d'une mèche de cheveux - si stables et quels sont les facteurs qui jouent un rôle dans leur stabilité. Leurs conclusions ont été publiées dans un numéro récent du Journal of Physical Chemistry.
"Lorsque nous injectons du gaz à l'échelle industrielle, nous ne voulons pas le gaspiller. Nous voulons maximiser son utilisation pour les réactions chimiques", explique M. Samouei, professeur assistant de recherche au Harold Vance Department of Petroleum Engineering. "C'est l'objectif principal : garder le gaz en solution pendant très, très longtemps, idéalement pendant une durée infinie ; garder le gaz en solution sans qu'il n'éclate.
Les chercheurs ont découvert que la stabilité des nanobulles repose en grande partie sur leurs charges électriques et les interactions entre les charges des bulles et le solvant. La stabilité des nanobulles est également influencée par les additifs présents dans la solution.
La capacité des nanobulles à retenir les gaz en solution leur confère de nombreuses applications dans le monde réel, notamment pour le traitement des eaux usées, l'hydroponie et la désinfection. Lorsque les nanobulles sont utilisées dans la culture hydroponique, les plantes deviennent plus grandes que leurs homologues cultivées sans nanobulles. Les nanobulles permettent d'augmenter la quantité d'oxygène disponible dans l'eau, créant ainsi un meilleur environnement pour les cultures.
La compréhension de la stabilité des nanobulles n'est qu'une petite pièce d'un puzzle de recherche plus vaste. Des chercheurs ont injecté du dioxyde de carbone dans des solutions d'eau salée pour en extraire différents minéraux. Les minéraux recueillis grâce à cette méthode, connue sous le nom d'extraction de saumure, sont utilisés dans diverses applications, telles que les batteries au lithium et les engrais à base de magnésium.
"Pour ce projet, nous voulions trouver un moyen d'augmenter les concentrations de dioxyde de carbone, et nous avons donc utilisé des nanobulles", note Samouei. "Maintenant que nous comprenons mieux comment augmenter la durée de vie d'une nanobulle, elles seront un outil clé dans les pratiques d'extraction de la saumure.
Mohammadjavad Karimi et Gholamabbas Parsafar collaborent également à cette recherche.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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