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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

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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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Journée mondiale de la normalisation
Le 14 octobre, la journée mondiale de la normalisation, organisée par l'ISO (Organisation internationale de normalisation), la CEI (Commission électrotechnique internationale) et l'UIT (Union internationale des télécommunications) est l'occasion de rappel

C'est le domaine de l'électricité et de ses applications, l'électrotechnique, qui a été l'un des pionniers en matière de normalisation, notamment pour garantir la sécurité des usagers. Le transport, l'électronique et les télécommunications ont suivi. Aujourd'hui, dans tous les domaines d'activité, des normes servent de référence commune, au plan international. L'un des avantages des normes est d'assurer l'interopérabilité des systèmes, en particulier dans un contexte de mondialisation, où des équipements hétérogènes doivent fonctionner en bonne intelligence. Les normes sont donc cruciales pour les interconnexions techniques, les interfaces et les échanges commerciaux. En levant des verrous, elles libèrent les marchés, comme l'affirme l'ISO :

« Pour les petites et moyennes entreprises (PME) qui mettent en œuvre des normes internationales, il est plus facile d'obtenir la certification, de faire face à la concurrence et de vendre leurs produits partout dans le monde. Les normes internationales permettent aux PME d'intégrer les chaînes de valeur mondiales et de profiter au mieux du transfert des technologies. »

« Dans un monde multipolaire où l'influence et le poids économique croissants des économies émergentes déplacent l'équilibre des forces, les normes internationales stimulent le commerce, lèvent les obstacles artificiels au commerce et aident à créer des règles du jeu équitables. Les entreprises, les industries et les économies deviennent ainsi plus compétitives, car les exportations sont facilitées et la diversification est stimulée au niveau national comme au niveau international. »

On peut également noter que la normalisation stimule l'innovation, en créant des socles technologiques sur lesquels il est possible de se fonder pour créer de nouveaux produits. Qu'on ne s'y trompe pas, l'élaboration des normes est également un enjeu de pouvoir et de lobbying, car un acteur qui est à l'origine d'une norme peut en tirer un avantage concurrentiel indéniable. Les experts des grandes entreprises participent activement aux comités de normalisation. Avec les personnels des agences nationales et internationales de normalisation, ce sont des dizaines de milliers de personnes qui contribuent à cette activité normative.

L'application des normes a un impact important sur l'activité économique. Tout d'abord, les normes font partie du corpus scientifique et technique universel, qui est pris en compte dans les formations, ainsi que dans la conception des produits et services. De plus, que ce soit pour satisfaire à des réglementations qui les imposent ou dans le cadre d'une démarche volontaire, le contrôle de la conformité aux normes fait intervenir de nombreux acteurs :

  • les services d'assurance-qualité, au sein des entreprises,
  • les laboratoires d'essais,
  • les organismes de certification (Bureau Veritas, Ecocert, etc.)
  • les agences de normalisation.

Pour en savoir plus

La rédaction de Sciences en Ligne
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