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Un filtre en graphène pour éliminer les bactéries présentes dans l’air

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

Des chercheurs ont mis au point une technique permettant de concevoir des filtres chauffants, en graphène, à partir d’un laser. Les applications visées ? L’élimination des contaminants biologiques présents dans l’air et la destruction de leurs sous-produits toxiques.

Selon le ministère de la Santé, les infections nosocomiales sont responsables de 4 000 décès par an en France. 10 à 20 % des infections seraient causées par des agents infectieux présents dans l’air.

Le LIG : fabriquer du graphène avec un laser

Pour concevoir ce filtre innovant, les chercheurs de l’université de Rice (Houston, Texas, USA) ont tout simplement exploité une découverte qu’ils ont faite en 2014 et développée depuis : la technologie LIG.

Le LIG (Laser Induced Graphène) est, comme son nom l’indique, une méthode permettant de synthétiser du graphène en utilisant un laser. Dans l’étude dont il est question ici, ce procédé a été appliqué à un film polyimide, pour former une mousse conductrice composée de couches de graphène pur.

Un filtre multifonction

Les méthodes actuelles de désinfection, si elles permettent de tuer les micro-organismes, sont en revanche incapables d’éliminer les toxines produites par ces organismes lorsqu’ils meurent. Ce filtre répond à ces deux obligations. En effet, parce qu’il est constitué de graphène pur, il conduit l’électricité. Sous l’effet d’un courant électrique, l’énergie dégagée par effet Joule permet d’augmenter la température du matériau jusqu’à plus de 300 °C. Une telle chaleur est suffisante pour éliminer à la fois les micro-organismes emprisonnés dans le filtre et les toxines qu’ils dégagent.

Utilisation en conditions réelles

Afin de prouver l’efficacité de cette invention, l’équipe dirigée par James Tour a intégré un filtre LIG dans un système de filtration du commerce. Tout d’abord, ils ont démontré que les filtres LIG étaient bien infranchissables pour les bactéries. Les chercheurs ont ensuite comparé le taux de croissance des bactéries entre deux filtres LIG, l’un chauffé, l’autre non. Il est ainsi apparu qu’avec un taux de renouvellement de l’air de 10 litres par minute, au bout de 130 heures le filtre chauffé était parfaitement sain, ce qui n’était pas le cas du filtre non chauffé.

Applications du LIG

Mis à part les applications médicales évidentes, de tels filtres pourraient trouver leur place dans les avions de ligne. En outre, la technologie LIG représente une alternative intéressante aux moyens de production de graphène actuels qui sont complexes, nécessitent des équipements coûteux et utilisent des produits chimiques dangereux.

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Posté le par Arnaud Moign


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