Les déchets de papier transformé en aérogel écologique
Connu sous le nom « fumée gelée » en raison de leur aspect translucide laiteuse, les aérogels sont parmi les plus légers des matières solides du monde. Composé de 99,8 pour cent l'air, ils sont très résistants à la chaleur et sont une excellente forme d'isolation. Maintenant, les scientifiques de l'Université nationale de Singapour (NUS) ont utilisé les déchets de papier pour en créer un.
Auparavant, les aérogels ont été obtenus principalement à partir de silice, ainsi que des substances telles que des oxydes métalliques, des polymères, des nanotubes de carbone et le graphène. Cependant, la technique NUS prétend être beaucoup plus respectueux de l'environnement, en utilisant moins d'énergie, libérant moins d'émissions toxiques et nécessitant moins de produits chimiques dangereux - plus il utilise un matériau qui pourrait autrement entrer dans le site d'enfouissement.
Professeur adjoint Duong Hai Minh (à droite) est titulaire d'un échantillon de l'aérogel de cellulose dont il a développé avec ses membres de l'équipe, Gu Bowen (centre) et Siah Jie Yang (à gauche), qui sont tous deux des étudiants de premier cycle du Département de génie mécanique (Crédit: National Université de Singapour)
Le processus de production « rentable » commence par mélange d'eau avec des fibres de cellulose, celui-ci obtenu par un paillage papier. Une résine de polymère de réticulation est ensuite ajouté au mélange, après quoi il est soumis à une sonication - sonication est le processus d'utilisation de l'énergie sonore pour agiter les particules dans une solution.
Ensuite, le mélange est versé dans des moules et congelé à -18 ° C (0º F) pendant 24 heures, après quoi il -98º lyophilisé Dans les à C (-144º F) pendant deux jours. Enfin, il est cuit dans un four à 120 ° C (248º F) pendant trois heures. Le résultat final est un matériau biodégradable opaque qui est non toxique, flexible, mécaniquement solide et absorbant l'huile.
Lorsque revêtu de méthyltriméthoxysilane (MTMS), l'aérogel de cellulose devient très hydrophobe (repoussant l'eau). Cela signifie que si elle était placée dans un déversement de pétrole, il pourrait absorber jusqu'à 90 fois son poids sec dans le pétrole brut, sans « remplir » sur l'eau. Il pourrait alors être essoré comme une éponge, permettant de récupérer plus de 99 pour cent de l'huile absorbée.
Le matériel pourrait également trouver une utilisation comme l'isolation des murs dans les bâtiments. Outre le maintien de la chaleur contenue dans la structure, il résisterait l'accumulation d'humidité, augmenter la résistance aux murs, et de prendre moins de place que les matériaux traditionnels tels que la laine de verre. Il peut également être utilisé comme une forme d'emballage de protection, ou dans les éponges médicales de branchement des plaies. Lorsque dopé avec des nanoparticules métalliques et martelé à plat pour éliminer sa teneur en air, l'aérogel peut en outre être converti en un film magnétique mince mécaniquement solide.
Si non revêtu MTMS, l'aérogel hautement poreux n'absorbe l'eau et d'autres liquides, ce qui permet son utilisation dans des produits tels que des couches ou des serviettes hygiéniques.
La technologie est commercialisée par la société de matériaux Bronxculture.