Pour améliorer le plaisir visuel, les entreprises ont développé des écrans de télévision et de tablettes qui incluent des points quantiques pour améliorer la luminosité et les couleurs. Certains points quantiques sont fabriqués avec des métaux potentiellement nocifs, qui pourraient s'infiltrer dans l'environnement lorsque l'appareil est mis au rebut. Mais d'autres téléviseurs fabriqués avec des nanomatériaux moins dangereux nécessitent plus d'énergie pour être fabriqués. Aujourd'hui, les chercheurs rapportent des résultats préliminaires suggérant que dans des conditions d'enfouissement simulées, les points quantiques peuvent s'échapper des appareils. Mais parce que cela se produit en si petites quantités, l'équipe dit que dans le grand schéma des choses, il pourrait être judicieux d'utiliser les points quantiques les plus toxiques fabriqués avec un processus plus respectueux de l'environnement.

Les chercheurs présenteront leurs travaux aujourd'hui lors de la 254e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS). ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient la réunion ici jusqu'à jeudi. Il comporte près de 9, 400 présentations sur un large éventail de sujets scientifiques.

"Au cours de la dernière décennie, les nanomatériaux manufacturés ont été incorporés dans tant de produits de consommation, " dit Yuqiang Bi, Doctorat., un stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Paul Westerhoff, doctorat « L'Agence de protection de l'environnement des États-Unis nous a financés pour évaluer ces nanomatériaux. Ils veulent savoir comment prédire et gérer les risques liés à ces substances. » Westerhoff ajoute, "Cette étude de cas est l'une de plusieurs qui considèrent l'utilisation, sort, métamorphoses, libération et exposition humaine ou écologique potentielle aux nanomatériaux tout au long du cycle de vie des produits de consommation nanométriques. »

Dans un premier temps, l'équipe avait besoin de trouver les points quantiques. « L'électronique grand public ne répertorie pas ses ingrédients comme le font les aliments, " dit Bi, qui est à l'Université d'État de l'Arizona. "Nous devons récupérer tout ce que nous pouvons trouver pour avoir des idées sur la façon dont l'électronique est fabriquée et quels produits de consommation contiennent réellement les nanomatériaux." Les chercheurs ont scanné les informations sur les produits, sur internet et en magasin, à la recherche de tablettes et de téléviseurs dotés de la technologie des points quantiques. Ils ont ramené quelques candidats au labo, où ils ont démonté les écrans et recherché des points quantiques.

En utilisant la spectrométrie de masse et la spectroscopie de fluorescence X, les chercheurs ont identifié un comprimé contenant des points quantiques de cadmium (à savoir du séléniure de cadmium, ou CdSe), un métal lourd toxique et cancérigène, et une télévision avec de l'indium (à savoir du phosphure d'indium, ou InP) points quantiques. Alors que l'indium est moins toxique que le cadmium, les nanomatériaux d'indium nécessitent plus d'énergie pour produire, la question est donc de savoir si le gain potentiel de sécurité vaut la dépense d'énergie. "Ce n'est pas parce qu'un produit a des points quantiques qu'il présente un risque, " dit Bi. " Cela dépend si les points quantiques peuvent pénétrer dans l'environnement. "

Comme cas de test, les chercheurs se sont concentrés sur ce qui pourrait arriver aux produits après avoir été jetés. « Dans une décharge, le contenu d'un produit est susceptible de s'infiltrer dans son environnement, " dit Bi. "Les précipitations dans une décharge créent des solutions acides. Les métaux peuvent se dissoudre et, une fois dissous, le cadmium a un potentiel beaucoup plus grand pour pénétrer dans les eaux souterraines. »

Dans le laboratoire, les chercheurs ont simulé l'eau de décharge avec un liquide chimique acide, qui "peut sentir un peu mauvais, " dit Bi. Ensuite, les chercheurs ont mis en place trois conditions de test différentes. En premier, ils ont mis le matériau nu contenant les points quantiques directement dans l'eau de décharge simulée. Dans la seconde, ils ont découpé la télévision et la tablette en morceaux de 2 pouces sur 2 pouces. Et dans le troisième, ils ont juste submergé l'ensemble des appareils intacts dans le liquide chimique acide. Après 18 heures dans la solution à l'odeur géniale, les chercheurs ont testé le liquide pour voir combien de cadmium et d'indium s'y étaient lixiviés et si les matériaux étaient principalement sous leur forme de point quantique solide ou sous une forme ionique plus problématique. Sur la base de leurs premiers résultats, il semble que la forme ionique domine pour les deux types de boîtes quantiques à faible concentration, ce qui pourrait suggérer un risque environnemental plus faible que prévu initialement.

Les chercheurs travaillent toujours à quantifier avec précision la quantité exacte de matériaux lessivés dans les solutions. Mais sur la base des études faites jusqu'à présent, Bi dit, "nous ne voyons pas d'énormes quantités de lessivage, surtout quand on parle de méthodes d'élimination réalistes, tels que l'électronique en morceaux ou le produit entier. Si vous disposez d'une belle télévision, on ne s'attend pas à trop de dégagement de cadmium." La quantité libérée est de l'ordre du nanogramme par centimètre cube, bien inférieur au seuil considéré comme dangereux.