Chaque fois que vous regardez du sport sur un téléviseur à écran plat, ou envoyer un message en touchant l'écran de votre smartphone, rendre grâce à un héros méconnu du tableau périodique :le bore.

Bore, souvent étiqueté à tort un élément « ennuyeux », joue un rôle polyvalent dans nos vies.

C'est l'ingrédient clé du verre borosilicaté, qui est connu pour sa résistance exceptionnelle aux changements thermiques et chimiques, et sa capacité à résister aux chocs. Cela signifie que les ustensiles de cuisine en verre peuvent aller dans un four chaud directement du congélateur, et que les équipements de laboratoire tels que les béchers et les tubes à essai peuvent résister à la corrosion.

Aimants en néodyme, dans lequel le bore joue un rôle dans la formation de la structure cristalline et dans le maintien de l'aimantation, sont parmi les aimants permanents les plus puissants disponibles dans le commerce. Le bore est également utilisé pour préparer des détergents, solution tampon, insecticides, isolation et semi-conducteurs.

Les sols australiens peuvent être déficients en bore, et un engrais contenant du bore est utilisé pour aider à la croissance des racines et à la floraison.

Bien que je fasse des recherches sur la chimie du bore pour la conversion et le stockage d'énergie, l'élément a une histoire riche avec de nombreuses applications pratiques.

Qu'est-ce qui rend le bore si spécial ?

En raison de sa réactivité, le bore n'existe naturellement qu'en combinaison avec d'autres éléments, formation d'acide borique et de sels inorganiques appelés borates.

L'une des principales raisons pour lesquelles le bore est si polyvalent est sa nature déficiente en électrons, ce qui signifie qu'il est très enclin à accepter les électrons d'autres éléments et forme facilement de nombreux composés intéressants avec des métaux et des non-métaux.

Par exemple, borures métalliques, composés formés entre le métal (M) et le bore (B), comme le diborure de rhénium, ont une dureté élevée en raison des liaisons B-B et M-B étendues. Il y a aussi le carbure de bore, qui est une céramique extrêmement dure et légère utilisée dans les gilets pare-balles et les blindages de chars.

Bore-10 (10B), un isotope stable qui peut être isolé par distillation extensive de composés volatils du bore, a conduit à la Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) qui traite les tumeurs malignes localement invasives, comme le cancer récurrent de la tête et du cou.

Notamment, le prix Nobel de chimie a été décerné au moins trois fois à des scientifiques travaillant dans le domaine de la chimie du bore.

Une contribution récente est la réaction "Suzuki Coupling" en 2010, qui a révolutionné la synthèse chimique et prend en charge les développements de produits tels que l'affichage organique électroluminescent (OLED), qui peut être utilisé pour mince, téléviseurs colorés.

Bore contre carbone

Le bore et le carbone sont des éléments voisins dans le tableau périodique et sont similaires à bien des égards. Le carbone a sans doute bénéficié d'une plus grande publicité, toutefois. Plus récemment, beaucoup d'attention a été accordée au graphène - une couche atomique d'atomes de carbone - qui a de nombreuses utilisations potentielles de haute technologie.

Semblable aux hydrocarbures, le bore forme une série de boranes neutres qui étaient autrefois étudiés comme carburant de fusée car ils produisent une énorme quantité d'énergie lorsqu'ils réagissent avec l'oxygène. Mais ils se sont souvent avérés toxiques et trop difficiles à contrôler.

Le bore élémentaire existe dans 16 "allotropes" connus - différentes formes du même élément. Le carbone en a deux en commun :le diamant et le graphite.

La difficulté à contrôler la formation des allotropes de bore souhaités ralentit la recherche. En revanche, les matériaux carbonés peuvent être facilement préparés et étudiés.

Un rôle central dans la conversion et le stockage de l'énergie

C'est passionnant de voir des scientifiques du monde entier se débrouiller dans les laboratoires, trouver de nouvelles façons d'utiliser ce petit élément courageux.

Voici quelques-unes des grandes questions auxquelles ils s'attaquent :

1. Le bore comme source d'énergie

Certains chercheurs examinent si nous pouvons obtenir de l'énergie à partir du bore en utilisant la fusion aneutronique - une forme de puissance de fusion dans laquelle des quantités négligeables de neutrons sont libérées.

2. Le bore comme vecteur d'énergie

Composés contenant du bore, l'azote et l'hydrogène peuvent stocker et transférer efficacement l'hydrogène. Ceci est important car l'hydrogène est un candidat idéal pour stocker l'énergie produite par les parcs éoliens et les centrales solaires.

Difluoro (oxalato) borate de sodium, d'autre part, peut surpasser certains composés commerciaux en tant que sel d'électrolyte pour les batteries sodium-ion émergentes, qui pourrait être un excellent candidat pour le stockage d'énergie à grande échelle.

3. Bore pour la conservation de la chaleur

Certaines centrales solaires de chauffage de l'eau et de production d'énergie solaire utilisent des tubes collecteurs en borosilicate pour exploiter le rayonnement réfléchi par les miroirs, ainsi les turbines à vapeur peuvent être entraînées de manière plus efficace.

Nous avons également vu des normes de construction plus strictes en ce qui concerne la conservation de la chaleur, promouvoir l'utilisation de borates pour l'isolation en fibre de verre.

Impressionné ?

Le bore devrait-il être davantage mis à l'honneur?

Je suis sûr que nous verrons le bore continuer à être une star dans notre société axée sur la technologie. De l'engrais aux écrans OLED, il est sur le point d'avoir un grand impact.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.