Cette image colorée représente un poly (3, 4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) nanofleur synthétisée par polymérisation en phase vapeur assistée par hydrolyse en utilisant de l'éthanol comme solvant. La couleur bleue représente PEDOT, et la couleur rouge représente les espèces d'oxyde de fer qui servent d'échafaudage et aident à la croissance des nanostructures PEDOT in situ pendant la synthèse. Crédit :D'Arcy lab/Washington University
C'est ce qu'on appelle une nanofleur, mais si tu pouvais frotter ta joue contre ses pétales microscopiques, tu les trouverais cool, dur et … rouillé.
La rouille commune forme le squelette interne de ces belles et complexes nanostructures, tandis que leur couche externe est une sorte de plastique.
Des chercheurs de l'Université Washington à St. Louis ont développé un moyen simple de fabriquer ce type de polymère conducteur avec une surface spécifique élevée qui est susceptible d'être utile pour les applications de transfert et de stockage d'énergie.
La nouvelle recherche est la couverture du numéro du 23 mars de ACS nanomatériaux appliqués .
"La rouille sera toujours un défi dans l'atmosphère humide et oxygénée de la Terre, " dit Julio M. D'Arcy, professeur adjoint de chimie en arts et sciences et membre de l'Institut des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'université. « La corrosion fragilise les structures et diminue la capacité des composants à fonctionner correctement. Mais dans notre laboratoire, nous avons appris à contrôler la croissance de la rouille afin qu'elle puisse servir un objectif important."
Les polymères conducteurs reposent sur une combinaison de matériaux organiques et inorganiques, généralement un noyau de métal et une coque de plastique, fabriqués en un seul lot.
D'Arcy et son équipe ont rendu compte d'une nouvelle technique qui combine la synthèse en phase vapeur avec l'hydrolyse en solution pour construire des nanofleurs tridimensionnelles, nanoplaques bidimensionnelles et nanofibres unidimensionnelles.
Ce travail fait progresser la compréhension des mécanismes chimiques impliqués dans le dépôt de la rouille et la formation du polymère, ce qui permettra aux scientifiques de manipuler et de concevoir plus facilement les structures des matériaux qu'ils fabriquent.
« En tant que chimistes, mes étudiants et moi sommes fascinés par les polymères conducteurs car nous pouvons contrôler leur structure lors de la synthèse, " D'Arcy a déclaré. " La quantité d'électricité que les polymères conduisent est fonction de leur voie chimique et de leur nombre de porteurs de charge, qui peuvent tous deux être optimisés pendant la synthèse."
Quant aux nanofleurs, D'Arcy a dit qu'il allait bientôt semer de nouvelles graines. Il y a 16 phases stables de rouille, tous avec des morphologies différentes à l'échelle nanométrique, assez pour tout un jardin rouillé.
