Des chercheurs de la TU Bergakademie Freiberg ont développé un matériau innovant à partir d'une éponge marine cultivée. Lorsque les fibres de l'éponge réagissent avec une solution d'ammoniaque contenant du cuivre, comme celui que l'on trouve dans l'industrie électronique, le minéral atacamite est formé. Ce minéral, qui ne se produit que très rarement dans la nature, s'attache si fortement aux fibres de l'éponge qu'un matériau robuste est créé, un avec des propriétés catalytiques et antibactériennes qui pourrait potentiellement être utilisé comme filtre industriel biosourcé.

Le professeur Hermann Ehrlich a placé un morceau d'éponge dans un alcalin, solution d'ammoniac contenant du cuivre qui simule un bain de cuivre issu de la fabrication de circuits imprimés pour composants électroniques. Environ 12 heures plus tard, l'éponge était devenue bleue - une fois sèche, elle est plus forte qu'avant, mais toujours très léger.

"A un pH de 9, les fibres de la spongine s'ouvrent et les composés organiques de la protéine changent, " explique le professeur Ehrlich. Le cuivre contenu dans la solution d'ammoniac réagit immédiatement avec les composants organiques de la spongine, notamment avec les résidus d'acides aminés, et forme le minéral atacamite. "Comme une corde, des cristaux de taille nanométrique se développent avec la fibre de spongine, " explique le scientifique. Ils stabilisent le cadre et assurent en même temps que l'éponge est retenue dans sa micro-architecture unique. L'équipe dirigée par le professeur Ehrlich a publié les résultats dans une publication actuelle dans la revue Matériaux avancés .

Peut être utilisé comme filtre biosourcé pour le traitement des eaux usées ou l'élimination des polluants

Le matériau tridimensionnel et poreux est intrinsèquement un filtre. Couplé aux propriétés de l'atacamite, il existe un large éventail de possibilités d'utilisation du nouveau matériau comme alternative aux filtres synthétiques. « Notre équipe a pu démontrer expérimentalement pour la première fois que le matériau composite issu d'éponges de bain marines peut en principe être utilisé dans le développement de capteurs, catalyseurs, et systèmes de filtration antibactériens, " explique le co-auteur, le professeur Martin Bertau de l'Institut de technologie chimique de la TU Bergakademie Freiberg.

Le nouveau matériau peut être réutilisé plusieurs fois

Lorsque le professeur Ehrlich a mis l'éponge bleue avec les cristaux dans une solution acide, la réaction s'est déroulée à l'envers :l'éponge est revenue à son état d'origine et a pu être traitée à nouveau pour d'autres applications. "Le matériau nouvellement développé peut donc être recyclé encore et encore, " a déclaré avec enthousiasme le biominéralologue de Freiberg.

"Même après jusqu'à 100 cycles d'application, la réactivité du composite spongine-atacamite est toujours donnée, " confirme son collègue le Pr Bertau. " Si le matériel n'est finalement plus utilisable, l'éponge est biodégradable et le cuivre est récupéré de la solution - idéalement, électrochimiquement avec des énergies renouvelables. Nous avons déjà montré que c'est possible, " dit le chimiste.