Formation de bulles aux électrodes lors de l'électrolyse (visible en a et b). Situations c, ré, et e montrent la formation d'hydrogène et d'oxygène sur la gauche, l'hydrogène seul au milieu et l'oxygène seul à droite. La situation e montre que la combustion a lieu à gauche. Aucune bulle n'est visible sur les électrodes.
(PhysOrg.com) -- Des bulles de taille nanométrique contenant les gaz hydrogène et oxygène peuvent apparemment s'enflammer spontanément, bien que rien ne se passe dans les plus grosses bulles. Pour la première fois, des chercheurs de l'Institut de nanotechnologie MESA+ de l'Université de Twente ont démontré cette combustion spontanée dans une publication en Examen physique E . Ils ont l'intention d'utiliser le phénomène pour construire un haut-parleur à ultrasons compact.
Le fait qu'une réaction violente se produise est déjà évident à partir des dommages subis par les électrodes avec lesquelles la réaction est initiée. Ces électrodes sont utilisées pour fabriquer de l'hydrogène et de l'oxygène par électrolyse, de la manière habituelle, dans une chambre de réaction ultra-petite. Si les pôles plus et moins sont continuellement alternés, de minuscules bulles contenant les deux gaz apparaissent.
La fréquence d'alternance des pôles détermine la taille des bulles :plus la fréquence est élevée, plus les bulles sont petites. La combustion n'a lieu que dans des bulles inférieures à 150 nanomètres (un nanomètre est un millionième de millimètre); rien ne se passe dans les plus grosses bulles. Les premières expériences dans les microréacteurs ont également montré que rien ne se passait dans les plus grosses bulles; la chaleur peut se dissiper vers la plus grande surface interne.
Mètres par seconde
Le chercheur Vitaly Svetovoy travaillait sur la construction d'un actionneur pour augmenter rapidement la pression lorsqu'il a découvert ce phénomène. De tels actionneurs sont, par exemple, utilisé dans les haut-parleurs pour les fréquences ultrasonores indétectables par l'oreille humaine dans le monde médical. Aucune des techniques mécaniques actuellement disponibles n'est adaptée pour fabriquer un haut-parleur très compact de ce type et atteindre encore une « déviation » de mètres par seconde sur cette échelle. pensa Svetovoy, cependant, que cela pourrait être possible en augmentant la pression avec des bulles. Le problème était que les bulles pouvaient se faire très rapidement mais qu'elles ne disparaissaient pas assez vite. La réaction de combustion qui vient d'être démontrée pourrait résoudre ce problème. Mais cela cause aussi d'autres problèmes, tels que les dommages aux électrodes. "C'est ce que nous devons maintenant regarder", dit Svetovoy.
Cette recherche a été menée par le groupe Transducer Science and Technology du professeur Miko Elwenspoek de l'Institut MESA+ de nanotechnologie de l'Université de Twente.
L'article « Combustion du mélange hydrogène-oxygène dans des nanobulles générées électrochimiquement » par Vitaly Svetovoy, Remko Sanders, Theo Lammerink et Miko Elwenspoek sont apparus dans Examen physique E le 23 septembre 2011.
