Les Défis du CEA n°160 mai 2011
Les Défis du CEA n°160 mai 2011
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°160 de mai 2011

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 20

  • Taille du fichier PDF : 3,2 Mo

  • Dans ce numéro : suméro spécial chimie.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 16 - 17  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
16 17
16 À la pointe les défis du cea mai 2011 P.Avavian/CEA DES PANSEMENTS CAMÉLÉONS TEXTE : P.P. SANTÉ Le nombre de personnes âgées souffrant de plaies chroniques augmente en Europe avec l'incidence de maladies comme les cancers, le diabète ou les problèmes vasculaires. Face à cela, les pansements n'ont guère évolué... Pour savoir comment cicatrise une plaie, ou si elle s'infecte, les soignants n'ont toujours pas d'autre solution que de retirer le pansement, un acte douloureux, qui ralentit la cicatrisation et prend du temps. « Le milieu médical est très intéressé par des systèmes « intelligents » qui aideraient les soignants à prendre la décision d'enlever ou non le pansement, au lieu de devoir se fier à l'aspect ou à l'éventuelle odeur », explique Françoise Vinet, du CEA-Leti, à Grenoble. Son laboratoire, spécialisé dans les capteurs chimiques, est parti d'une idée simple. Puisque chaque espèce de bactéries infectieuses émet des composés volatils particuliers (souvent à l'origine des odeurs), il a passé au crible des produits chimiques pouvant réagir avec ces gaz en changeant de couleur, ce qui attesterait la présence de ces bactéries. LES FONDAMENTAUX 20 millions C’est le nombre de molécules connues à ce jour. Synthèse de molécules qui réagissent avec les composés émis par les bactéries. Détection de composés organiques volatiles émis par des bactéries par réaction chimique colorimétrique. Des développements sur des matériaux poreux capables de capter les gaz sont en cours, et, à terme, pourront être intégrés dans le pansement lui-même. Le tout devra être, bien entendu, non toxique, résistant aux procédés de stérilisation et suffisamment sensible. Aujourd’hui, les premières preuves de concept sur une réaction chimique modèle ont été ainsi obtenus, le matériau blanc à l’état neuf, vire à l’orange en présence du gaz. De quoi réveiller un marché du pansement aujourd'hui stagnant par manque d'innovation. « Le laboratoire a développé un matériau poreux qui capte les gaz émis par les bactéries infectieuses et constitue la matrice du pansement. » Molécule Édifice constitué de l’assemblage précis d'atomes. Une molécule a ses propres propriétés chimiques, différentes de celles des atomes qui la composent. La plus petite est la molécule de dihydrogène, constituée de deux atomes d’hydrogène, ou encore d’eau, constituée de deux atomes d’hydrogènes et d’un atome d’oxygène. L’une des plus grosses est la molécule d’ADN, formée de milliers d’atomes. 2 mètres C’est la taille de la molécule d’ADN de chacune de nos cellules.
numéro 160 les d éfis du cea CARBURER À LA POLLUTION d’un polluant une matière première. L’idée n’est pas neuve pour le dioxyde de carbone (CO 2), acteur majeur du réchauffement climatique. Par réaction chimique avec l’hydrogène (H 2), il permet de synthétiser du méthanol qui peut être utilisé comme biocarburant ou pour la fabrication de plastique et de GPL. Cette synthèse s’opère directement en une seule étape à 220 °C. Elle a été mise en œuvre dès les années 60 dans des installations TEXTE : P.P. ÉNERGIE TEXTE : Claire Abou ENVIRONNEMENT Faire a démarré très vite », constate Renaud Demadrille, du CEA-Inac à Grenoble. Il parle d'une activité récente de son équipe : le développement de colorants organiques capables de convertir les photons en électrons, destinés à des cellules photovoltaïques d'un type nouveau, les cellules dites de Grætzel. Celles-ci coûtent beaucoup moins cher à produire que les panneaux au silicium. De plus, elles peuvent être souples, transparentes – donc peuvent être installées sur des fenêtres – et réclament moins de lumière pour fonctionner. Reste tout de même un problème : les colorants généralement utilisés comportent du ruthénium, un élément rare et dont certains dérivés sont très toxiques. En 2009, l'équipe de Renaud Demadrille, qui jusqu'ici travaillait sur des cellules photovoltaïques organiques à polymères, a commencé à rechercher de nouveaux colorants, cette fois-ci sans ruthénium. Le point de départ fut la visite d'une délégation de chercheurs coréens du KIST (Korean Institute of Science and Technology) qui travaillaient sur un autre aspect de ces cellules : les oxydes semi-conducteurs sur pilotes, et plus récemment, en 2010, par la société islandaise Carbon Recycling International. Des chercheurs du CEA-DEN ont trouvé un moyen d’augmenter d’au moins 10% son rendement, qui plafonne actuellement à 57%. Pour optimiser cette synthèse, ils ont ajouté une étape en amont qui transforme le CO 2 en monoxyde de carbone (CO). « Dans la synthèse directe, le CO 2 et l’H 2 coproduisent eau et méthanol. C’est cette coproduction qui limite le rendement de la réaction, explique Jean- DES COULEURS ÉNERGÉTIQUES « Ça Liaison chimique Elle lie les atomes entre eux par échange ou partage d’un ou plusieurs électrons, et assure ainsi la stabilité et la cohésion des molécules. CEA/Yuvance Atome Marc Borgard, chercheur au CEA- DEN. Or la réaction du CO avec H 2 ne donne que du méthanol. Encore fallait-il trouver un catalyseur efficace pour favoriser la réaction chimique qui produit du CO à partir de CO 2, qui doit se dérouler à 500 °C ». Avec ses collègues, ils ont sélectionné et testé un catalyseur qui permet cette réaction. Certaines industries produisant inévitablement du CO 2, voilà qui devrait encourager à récupérer encore plus leurs fumées pour recycler les gaz à effet de serre. lesquels doivent se fixer les colorants. « Nous étions parfaitement complémentaires, d'où l'idée d'une collaboration », se souvient-il. Deux ans plus tard, les résultats sont au rendezvous puisque des cellules expérimentales ont déjà atteint un rendement de 6% (le seuil de viabilité commerciale est de l'ordre de 10%) et qu'un brevet est en cours de dépôt. Reste à améliorer le rendement, peut-être en utilisant de nouveaux oxydes, et à étudier le vieillissement. Au lieu des actuelles nanoparticules de dioxyde de titane, le laboratoire explore aujourd'hui la voie des oxydes multi-métalliques (avec les Coréens) ou de zinc (avec le CEA-Leti). Molécules et polymères colorés pour la fabrication de cellules photovoltaïques organiques. Matière L’assemblage des atomes à grande échelle constitue la matière. Ce qui la caractérise, c’est la nature des atomes qui la composent et la façon dont ils s‘arrangent entre eux. Par exemple, la mine d’un crayon et un diamant sont constitués tous deux d’atomes de carbone, mais assemblés entre eux de façon différente ! P.Avavian/CEA 17



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :