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Tchouri ou l'âge des comêtes

La mission Rosetta de l'ESA a montré que la comête « Tchouri » (67P Churyumov-Gerasimenko), sur laquelle l'atterrisseur de la sonde a fini par s'écraser, est composée à près de 40 % de molécules organiques. D'après les travaux de Jean-Loup Bertaux, du Laboratoire atmosphères, ...

Cassini, la descente finale

Une mission exceptionnelle

Cassini est un projet  d'exploration spatiale très ambitieux, avec une sonde qui aura passé près de 20 ans dans l'espace. La sonde Cassini elle-même est la première à être mise en orbite autour de Saturne, dont les missions Voyager ...

Alzheimer et l'immunité du cerveau

Qui est touché par la maladie d'Alzheimer ?

La maladie neurodégénérative d’Alzheimer est la cause la plus courante de démence, puisqu'elle serait à l’origine de près de 70% des cas. Ses premières ...

Vers un nouvel outil de génie génétique

Que sont les ARN circulaires ?

L'ARN, acide ribonucléique constitué principalement d'un seul brin de nucléotide, est une molécule non codante ou participant à l'expression du

Observation directe d'une exoplanète

L'instrument Sphère et ses techniques de détection

Comment détecter les exoplanètes ? L'entreprise est difficile puisque les planètes n'émettent pas de lumière par elles-mêmes, elles réfléchissent ...

La microfluidique pour réduire la pollution

La physique de la microfluidique

La microfluidique, science des fluides au niveau du micromètre, est apparue au début des années 2000. Les phénomènes mettant en jeu les fluides existent partout dans la nature, ...

L'accélération de l'expansion de l'Univers

Le modèle cosmologique à l'épreuve

Une des énigmes majeures de l'astrophysique est de comprendre l'accélération de l'expansion de l'Univers. Afin de caractériser la nature de l'énergie ...

Un tamis moléculaire plus performant et vert

La purification du gaz naturel

Le gaz naturel extrait du sol a besoin que l'on élimine l'eau et le dioxyde de carbone qu'il contient, afin que seul le méthane reste présent. Dans l'optique de développer des procédés industriels plus efficaces de séparation de gaz, une équipe de chercheur·euse·s a conçu un nouveau matériau poreux, KAUST-8. De la famille des MOF (metal organic framework), extrêmement stable et facilement recyclable, il s'agit d'un matériau cristallin poreux composé d'ions métalliques d'aluminium associés à des ligands organique de type pyrazine.

Au-delà de la purification du gaz naturel, KAUST-8 peut aussi être utilisé comme un agent déshydratant. Il peut par exemple jouer un rôle de dessiccant en chimie, de déshumidificateur de l’air par absorption d’eau dans des systèmes de climatisation ou encore de protection de certaines substances contre la dégradation ou la corrosion sous l’effet de l’humidité. Ses performances de captage sélectif de l’eau, ses capacités de régénération à faible coût énergétique et son potentiel d'adaptation sont d'un intérêt majeur dans le domaine de l'énergie et de l'environnement, vers ce qui peut être qualifié de chimie verte.

Des structures poreuses qui piègent les molécules

Dans le domaine de la chimie, les matériaux poreux fonctionnent comme une éponge à l'échelle des molécules. Leur structure cristalline forme des pores de dimension nanométrique, soit une succession de canaux et de cages, qui permet d'adsorber des composés spécifiques en fonction de leur taille. L'industrie utilise généralement des zéolithes, une variété d'aluminosilicates stable chimiquement, efficace et facile d'utilisation. La régénération du matériau KAUST-8 est atteinte en chauffant à des températures beaucoup moins élevées que dans le cas des zéolithe, d'où un processus moins énergivore au cours des cycles d'utilisation.

Les simulations numériques ont prédit que KAUST-8 était capable de purifier le gaz naturel avec de meilleures performances que les zéolithes. D'un diamètre de seulement trente-six centièmes de nanomètres, les tunnels formés par les pores de KAUST-8 ne laissent pas le méthane pénétrer à l'intérieur du tamis, au contraire des molécules d'eau et de dioxyde de carbone. Par le jeu des interactions chimiques, l'eau reste piégée en se liant aux sites métalliques d'aluminium du matériau et le dioxyde de carbone en se liant aux atomes de fluor de la pyrazine. De plus, la structure et la chimie du matériau peuvent être modulées, afin de les adapter à la séparation d’autres molécules de tailles différentes comme le propane et le propylène qui joue un rôle majeur dans le domaine de la pétrochimie.

Article réalisé à partir d'un entretien avec Guillaume Maurin, chercheur au CNRS.

Publié le 5 juillet 2017

En savoir plus

Un nouveau matériau pour purifier le gaz naturel, communiqué de presse du CNRS

Comment un matériau poreux peut-il trier les gaz ?, en direct des laboratoires de l'Institut de chimie

Représentation en trois dimensions de quelques molécules, sur Sciences en ligne

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De bien facétieux Prix Ig Nobel
La cérémonie de remise de prix Ig Nobel s’est tenue jeudi 22 septembre. Elle récompense des découvertes scientifiques pour leur caractère farfelu ou incongru.

Ils récompensent chaque année, depuis 1991, les chercheurs dont les travaux prêtent à sourire – ou à s’indigner. Les prix Ig Nobel – contraction des mots Ignoble et Nobel- constituent la version parodique des fameux Prix Nobel, dont la remise doit intervenir en octobre. En attendant, place à l’humour. Organisée par un magazine scientifique humoristique, la cérémonie a eu lieu le 22 septembre, sur le site de la prestigieuse université Harvard (Etats-Unis).

Devenu chèvre

Tom Thwaites est l’un des deuxheureux lauréats du prix Ig Nobel de biologie pour une expérience unique en son genre. Ce designer britannique de 34 ans a voulu savoir ce qu’on ressent quand on est dans la peau d’une chèvre. En habile expérimentateur, il a mis au point des prothèses pour faciliter le déplacement à quatre pattes, selon des mouvements comparables à ceux d’une chèvre.

Puis, pendant 3 jours, l’homme a imité en tous points le style de vie de ces animaux. Muni de ses prothèses, il a ainsi passé son temps en compagnie de chèvres, dans les Alpes suisses. L’homme-chèvre a poussé l’expérience jusqu’à se nourrir d’herbe cuite à la cocotte-minute. Une immersion totale dans le monde des chèvres. Cette proximité aussi intime a été l’opportunité pour le Britannique de se lier d’amitié avec un animal en particulier - une « chèvre-amie », en somme. 

Charles Foster partage la même récompense pour des expériences similaires en pleine nature. Cet ami des animaux a, tour à tour, épousé la vie d’un blaireau, d’une loutre, d’un cerf, d’un renard et d’un oiseau. Une implication si personnelle dans l’étude expérimentale méritait bien un Ig Nobel.

Au-delà de la biologie, l’ensemble des disciplines associées aux Prix Nobel ont droit à leur équivalent farfelu. Ainsi, en littérature, le Suédois Fredrik Sjoberg a reçu un prix pour un travail autobiographique en trois volumes sur les plaisirs liés à la collection de papillons, qu’ils soient morts ou… pas encore.

Dans la catégorie médecine, une équipe de médecins a obtenu le prix pour une découverte qui pourrait aider chacun face aux démangeaisons du quotidien. Selon les travaux de cette équipe de chercheurs, si vous avez une démangeaison sur le côté gauche de votre corps, vous pourrez la soulager en regardant dans un miroir… tout en grattant le côté droit de votre corps. Et inversement.

10 000 milliards de dollars zimbabwéens

Les libellules aussi ont droit à l’intérêt de la recherche. C’est sans doute ce qui a poussé le jury à décerner le prix de physique à des scientifiques qui sont parvenus à expliquer la raison pour laquelle les libellules sont fatalement attirées par les pierres tombales noires.

En revanche, il est à craindre que les lauréats dans la catégorie chimie n’aient pas apprécié la récompense. Car c'est le constructeur automobile Volkswagen qui l'a obtenue pour « avoir résolu le problème des émissions excessives de polluants en émettant automatiquement moins de pollution lors des tests de contrôle sur les voitures ».

Lors de la cérémonie, quatre détenteurs de vrais Prix Nobel ont distribué aux lauréats un trophée en forme d’horloge et surtout un billet d’une valeur de 10 000 milliards de dollars zimbabwéens – ce qui correspond à moins d’un centime d’euro !

En tout, le jury a décerné dix distinctions pour des « réalisations qui font d’abord rire les gens, puis les font réfléchir », selon la formule consacrée de l’événement. Cette année encore, pour la 26e édition, les prix ont mis en lumière des découvertes improbables, voire absurdes ou incongrues. Pour le bonheur des amateurs du genre !

Photo : Cérémonie du Prix Ig Nobel en 2006

Crédit photo : Jeff Dlouhy

Mickaël Charpentier
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