Une équipe de recherche dirigée par le professeur Jyh-Ming Wu du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université nationale Tsing Hua (NTHU) de Taïwan a récemment développé deux matériaux piézoélectriques composites extraits de déchets courants. L'un est un nouveau type de catalyseur extrait des balles de riz jetées et est capable de traiter les eaux usées industrielles 90 fois plus rapidement que les photocatalyseurs actuellement utilisés. L'autre est un matériau extrait d'os de calmar mis au rebut et a été utilisé pour produire un film transparent auto-assainissant pouvant être utilisé comme couverture sur les écrans de téléphones portables, boutons d'ascenseur, poignées de porte, etc.

Les eaux usées industrielles organiques sont généralement traitées à l'aide de photocatalyseurs; cependant, les photocatalyseurs conventionnels nécessitent une lumière suffisante, et les eaux usées ne sont généralement pas très transparentes, donc l'efficacité a tendance à être faible. Avec ce problème à l'esprit, L'équipe de recherche de Wu a extrait du dioxyde de silicium des balles de riz, puis a ajouté du molybdène et du soufre pour produire un matériau piézoélectrique composite de quartz. Le matériau peut être injecté dans la canalisation d'eaux usées d'une usine où la pression générée par le flux d'eau aide à purifier la pollution sans avoir besoin de lumière.

Ce nouveau type de matériau piézoélectrique composite de quartz peut également faire face aux colorants difficiles à traiter présents dans les eaux usées produites par les usines textiles. Le professeur Wu l'a démontré en versant la poudre de quartz composite dans un bécher d'eau colorée avec des colorants, le mélanger en agitant doucement le bécher; en quelques minutes, l'eau est devenue parfaitement claire.

Wu a expliqué que ce qui rend ce nouveau matériau si efficace, c'est l'ajout de molybdène et de soufre pendant le processus de production; par conséquent, des morceaux de bisulfure de molybdène se développent sur la tige de quartz - qui prend l'apparence d'une masse - augmentant la surface de contact entre le matériau et les eaux usées, rendant ainsi le traitement plus efficace.

Wu a souligné qu'en plus du traitement des eaux usées, ce matériau peut également être utilisé pour produire de l'hydrogène, qui peut être collecté et utilisé pour produire de l'énergie; en outre, ces matériaux piézoélectriques réutilisables et biodégradables, fournir un type de traitement des eaux usées peu coûteux, pratique, efficace et respectueux de l'environnement.

Les travaux de l'équipe de recherche ont récemment été présentés dans les revues internationales Matériaux avancés et Matériaux fonctionnels avancés , et leur matériau composite de quartz a déjà reçu des brevets à Taïwan et aux États-Unis.

L'équipe de recherche de Wu a également réussi à extraire la chitine des os de calmar et à l'utiliser pour produire un nouveau matériau piézoélectrique composite adapté à la production d'un film transparent qui s'auto-stérilise dès qu'il est touché. ce qui le rend très approprié comme couverture d'écran pour divers articles dans les lieux publics, tels que les distributeurs automatiques de billets.

Wu a démontré l'effet assainissant du film en enduisant un échantillon d'Escherichia coli, appliquer une pression pendant 25 minutes, puis retirer la pression et attendre cinq minutes. Après cinq répétitions de cette procédure, l'Escherichia coli a été réduite de 76%.

La chitine utilisée pour fabriquer ce nouveau matériau piézoélectrique peut également être extraite de carapaces de crevettes, carapaces de crabe et arêtes de seiche, et il peut également être fabriqué à l'aide de la technologie bionique. En raison de son aptitude à produire un film transparent auto-stérilisant pour recouvrir des écrans, tels que ceux utilisés sur les téléphones portables, ce nouveau matériau peut jouer un rôle clé dans la lutte contre la propagation des maladies infectieuses.