Dans le cadre d'une découverte surprise, des chercheurs en nanotechnologie de l'Université de Flinders ont produit une gamme de différents types de nanoparticules d'or en ajustant le débit d'eau dans le nouveau dispositif fluidique à vortex, sans avoir recours à des produits chimiques toxiques. L'article intitulé "Nanogold Foundry Involving High-Shear-Mediated Photocontact Electrification in Water" a été publié dans Small Science. .

Les travaux du laboratoire de chimie verte sur la formation de nano-or ont également conduit à la découverte d'une réaction d'électrification par contact dans l'eau contenue dans l'appareil, qui a entraîné la génération d'hydrogène et de peroxyde d'hydrogène.

Dans leur étude, des scientifiques australiens et étrangers ont collaboré pour développer la taille et la forme des nanoparticules d'or à partir de divers paramètres de traitement VFD et concentrations de solution de chlorure d'or.

"Grâce à cette recherche, nous avons découvert un nouveau phénomène dans le dispositif fluidique vortex. Le processus d'électrification par photo-contact à l'interface solide-liquide qui pourrait être utilisé dans d'autres réactions chimiques et biologiques", explique Flinders Ph.D. Badriah Mazen Alotaibi, qui a dirigé l'étude.

"Nous avons également réussi la synthèse de nanoparticules d'or pures et vierges dans l'eau du VFD, sans utiliser de produits chimiques couramment utilisés, minimisant ainsi les déchets", explique M. Alotaibi.

"Cette méthode est importante pour la formation de nanomatériaux en général car il s'agit d'un processus vert, rapide, évolutif et qui produit des nanoparticules dotées de nouvelles propriétés."

La taille et la forme des nanoparticules d'or sont essentielles pour une gamme d'applications, de l'administration de médicaments à la catalyse, en passant par la détection et l'électronique, en raison de leurs propriétés physiques, chimiques et optiques.

Le dispositif fluidique à vortex, conçu il y a dix ans par Colin Raston, professeur à l'Université de Flinders, est un tube à rotation rapide ouvert à une extrémité avec des liquides délivrés par des jets d'alimentation. Différentes vitesses de rotation et application externe de lumière dans l'appareil peuvent être utilisées pour synthétiser des particules selon les spécifications.

"Les chercheurs du monde entier trouvent désormais le dispositif fluidique à flux continu et à couche mince utile pour explorer et optimiser des techniques de traitement plus durables à l'échelle nanométrique", déclare le professeur Raston.

"Dans cette dernière expérience, nous émettons l'hypothèse que les régimes de cisaillement élevés du VFD ont conduit à un effet de mécanique quantique connu sous le nom d'électrification de contact, ce qui constitue un autre développement passionnant."

Le professeur Raston affirme que cette découverte « constitue un changement de paradigme dans la manière de fabriquer des matériaux de manière contrôlée en utilisant de l'eau, sans aucun autre produit chimique requis, ce qui contribue à un avenir plus durable. »

Plus d'informations : Badriah M. Alotaibi et al, Fonderie Nanogold impliquant une électrification par photocontact à médiation par cisaillement élevé dans l'eau, Small Science (2024). DOI : 10.1002/smsc.202300312

Fourni par l'Université de Flinders