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Les chimistes de Leyde ont créé une nouvelle membrane ultrafine d’une seule molécule d’épaisseur. Cette membrane peut produire cent fois plus d’énergie à partir de l’eau de mer que les meilleures membranes utilisées aujourd’hui.

Une membrane mince et poreuse

Lorsque l’eau douce et l’eau salée se rencontrent, un échange de sel et d’autres particules se produit. Une membrane placée dans l’eau est capable de capter l’énergie des particules qui se déplacent d’un côté à l’autre. Un processus similaire peut également être utilisé pour dessaler l’eau de mer. Les chimistes de Leyde ont mis au point une nouvelle membrane qui peut produire cent fois plus d’énergie que les membranes ordinaires et les prototypes de membranes connus dans la littérature scientifique.
La quantité d’énergie produite dépend de l’épaisseur de cette membrane et de sa porosité. Les chercheurs ont réussi à créer une membrane à base de carbone qui est à la fois poreuse et mince. C’est pourquoi elle peut produire plus d’énergie que les membranes actuelles, qui sont soit poreuses soit minces, mais pas les deux.
Pour créer cette nouvelle membrane, Xue Liu et Grégory Schneider ont répandu un grand nombre de molécules huileuses sur une surface d’eau. Ces éléments moléculaires ont formé ensuite une mince membrane à eux seuls.
En chauffant cette membrane, les molécules sont verrouillées en place, créant ainsi une membrane stable et poreuse. Selon Xue Liu, cette membrane peut être adaptée à des besoins spécifiques: « la membrane que nous avons créée n’a que deux nanomètres d’épaisseur et est perméable aux ions de potassium. Nous pouvons modifier les propriétés de cette membrane en utilisant un autre élément moléculaire. Ainsi, nous pouvons l’adapter à tous les besoins ».

Similaire au graphène

Cette nouvelle membrane de carbone est similaire au graphène, une grande membrane plate composée uniquement d’atomes de carbone. Mais selon Grégory Schneider, cette nouvelle membrane est dans une toute autre catégorie: « lors de la fabrication d’une membrane, beaucoup de chercheurs commencent par le graphène, qui est très fin, mais pas poreux. Ils essaient ensuite d’y faire des trous pour la rendre plus perméable. Nous avons fait l’inverse en assemblant de petites molécules et en construisant une membrane poreuse plus grande à partir de ces molécules. Comparé au graphène, il contient des imperfections, mais c’est ce qui lui confère ses propriétés particulières ».

Plusieurs façons de l’utiliser

Cette nouvelle membrane combine le meilleur des deux mondes : « une grande partie de la recherche dans ce domaine était axée sur la création de meilleurs catalyseurs, les membranes étaient en quelque sorte une impasse. Cette nouvelle découverte ouvre de toutes nouvelles possibilités pour la production d’électricité, de dessalement et de construction de piles à combustible beaucoup plus efficaces ».
Cette recherche a été publiée dans Nature Nanotechnology.
Source : Leiden University
Crédit photo : Pixabay

Une membrane de carbone produit cent fois plus d'énergiemartinTechnologie
Les chimistes de Leyde ont créé une nouvelle membrane ultrafine d'une seule molécule d'épaisseur. Cette membrane peut produire cent fois plus d'énergie à partir de l'eau de mer que les meilleures membranes utilisées aujourd'hui. Une membrane mince et poreuse Lorsque l'eau douce et l'eau salée se rencontrent, un échange de sel...