Une équipe de chimistes de l’Institut indien de technologie de Madras, travaillant avec deux collègues du Centre Jawaharlal Nehru pour la recherche scientifique avancée, tous deux en Inde, a découvert que les particules de minéraux se décomposent parfois spontanément lorsqu’elles sont immergées dans des microgouttelettes chargées, conduisant à la formation de nanoparticules.
Dans leur étude, publié dans la revue Science, le groupe a mené des expériences avec des minéraux et un appareil d’électrospray. R. Graham Cooks et Dylan T. Holden de l’Université Purdue ont publié un Pièce en perspective dans le même numéro de revue décrivant le travail.
Des recherches antérieures ont montré que les processus naturels aboutissent souvent à la création de nanoparticules et que de nombreux types de telles nanoparticules existent dans la nature. Mais on ne sait pas grand-chose sur la manière dont ils se forment. Dans ce nouvel effort, l’équipe de recherche a soupçonné que certains d’entre eux pourraient être le résultat de l’immersion de minéraux dans des particules liquides chargées. Pour savoir si tel était le cas, ils ont conçu une expérience visant à reproduire ces processus naturels.
Les chercheurs notent que les microgouttelettes chargées sont abondantes dans le monde naturel, trouvées dans les nuages et les embruns marins. Pour créer leurs propres microgouttelettes chargées, ils ont utilisé un appareil électrospray.
Lorsqu’il est rempli d’eau et chargé électriquement, il peut produire un brouillard de gouttelettes chargées. Dans leurs expériences, l’équipe de recherche a ajouté des particules minérales à l’eau avant de la mettre dans le pulvérisateur. Ils ont ensuite capturé des échantillons de microgouttelettes chargées et d’autres matériaux présents dans le brouillard. Ils ont découvert de nombreux cas de nanoparticules spontanément expulsées des microgouttelettes dans l’air qui les entoure.
Les chercheurs ont découvert que peu de temps après la formation des gouttelettes, un double champ électrique était généré sur sa surface, produisant une sphère réactive. Cela a été suivi d’une fission des gouttelettes lorsque l’énergie coulombienne dans la gouttelette a dépassé sa tension superficielle, et cela a été suivi de l’expulsion d’une nanoparticule minérale sous la forme d’une microgouttelette.
Plus d’information:
BK Spoorthi et al, L’altération spontanée des minéraux naturels dans des microgouttelettes d’eau chargées forme des nanomatériaux, Science (2024). DOI : 10.1126/science.adl3364
R. Graham Cooks et al, Décomposer la chimie des microgouttelettes, Science (2024). DOI : 10.1126/science.adp7627
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