L'air qui nous entoure est de plus en plus pollué. Pas étonnant que de nombreux scientifiques s'efforcent de trouver un moyen de le purifier. Grâce au travail d'une équipe internationale dirigée par le prof. Juan Carlos Colmenares de l'Institut de chimie physique, Académie polonaise des sciences, nous sommes un grand pas vers la réalisation de cet objectif. L'équipe a trouvé un moyen de fabriquer un adsorbant réactif efficace capable de purifier l'air de divers composés toxiques, à bon marché, et efficacement.

"Le plus important est le matériau que nous avons fabriqué au laboratoire, " dit le professeur Colmenares. " Il adsorbe non seulement les vapeurs toxiques de l'air mais aussi, grâce à ses propriétés photocatalytiques, peut les briser en éléments moins toxiques. » Le matériau fabriqué par l'équipe se compose de deux composés assez bon marché et faciles à acquérir :le dioxyde de titane et l'oxyde de graphite. « Nous avions l'intention de le rendre largement disponible, " explique le professeur, et "respectueux de l'environnement". L'innovation ici était d'utiliser les ultrasons pour faire coopérer les deux homologues, l'un organique et l'autre inorganique. La contrepartie organique attrape les particules toxiques, et l'inorganique les détruit par photocatalyse. La manipulation par ultrasons élargit également considérablement la surface active et l'hétérogénéité chimique du nouveau matériau, permettant une efficacité de désintoxication plus élevée contre les "méchants" de l'air. « Grâce aux ondes ultrasonores, nous obtenons une excellente dispersion et la couche d'oxyde de graphite repose en quelque sorte sur la surface du dioxyde de titane, " dit le prof. Colmenares. Au départ, les chercheurs ont prévu d'incorporer ce matériau comme couche filtrante supplémentaire pour les masques à gaz des soldats, ou en tissus, fabriquer des uniformes qui protégeraient un soldat des produits chimiques gazeux toxiques sur le champ de combat. Tout ça, pourvu que la journée soit ensoleillée, et le vêtement avait des lumières LED supplémentaires activant la photocatalyse. Cependant, une absorbance élevée peut être obtenue même dans l'obscurité.

Bien que l'invention ait été testée sur des agents de guerre chimique, ses applications potentielles sont beaucoup plus larges et plus pacifiques.

On pourrait, par exemple, confectionner des combinaisons industrielles pour les travailleurs exposés quotidiennement à des vapeurs toxiques. "Seulement des milligrammes dans un costume seraient suffisants, " dit le professeur, "si seulement dispersé correctement. Le seul inconvénient est que les tissus potentiels devraient être des polymères artificiels plutôt que du coton naturel ou du lin, ", dit-il. Les scientifiques devraient également trouver un moyen de fixer plus solidement leur nanomatériau au tissu porteur au fur et à mesure que les vêtements sont lavés. Nous savons que près de 35 % des microplastiques trouvés dans l'environnement proviennent de vêtements synthétiques et de lin lavé. n'aime pas que notre nanomatériau finisse dans les rivières et les mers, " dit le professeur. " Nous visons à être respectueux de l'environnement tout le long, pas seulement au niveau de la destruction des toxines de l'air." Bien que, comme l'a montré précédemment Dimitrios A. Giannakoudakis, le premier auteur de l'ouvrage en cours publié dans le Revue de génie chimique et d'autres membres de l'équipe internationale, par ultrasons, les phases actives peuvent être ancrées rapidement et de manière stable à la fois sur des textiles en coton et en carbone.

S'il est convenablement modifié, la même technologie pourrait aider à purifier non seulement l'air, mais aussi l'eau et le sol. "Nous n'avons pas encore examiné ces possibilités, " dit le professeur Colmenares, "mais cela dépend principalement de savoir si nous déposerons en toute sécurité notre nanomatériau sur d'éventuels futurs supports/substrats. Tout en purifiant l'eau des toxines, nous ne voudrions pas le polluer avec ces oxydes; nous ne voudrions pas de nanotoxicité, bien qu'en théorie ni TiO 2 ni l'oxyde de graphite n'est toxique pour l'homme, " explique le scientifique. " Après tout, qui ne mâchait pas un crayon à l'école ?"

Si nous avons résolu ce problème, on pourrait dire, "Le ciel est la limite." Un nouveau matériau pourrait détoxifier les eaux usées dans les industries du papier et du coke ou même neutraliser les restes hautement toxiques d'armes chimiques de la Seconde Guerre mondiale, au fond de la mer Baltique. "Pour l'instant, nous visons les stations d'épuration, ", dit le professeur. "La photocatalyse et les nanocomposites peuvent aider là où les microbes ne le peuvent pas parce que l'environnement est trop toxique pour eux."

La photocatalyse du sol est le plus grand défi. Cependant, même cela est imaginable avec un mélange approprié, éclairage, et un photocatalyseur approprié, par exemple, pour éliminer les herbicides ou les pesticides.

Un air plus pur est à portée de main. Pour une eau et un sol plus propres, il faudrait attendre encore un peu pour une solution optimale, mais les scientifiques de l'IPC PAN ne font que commencer leur quête d'un meilleur, environnement plus propre par des approches durables pour nous tous.