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Un nouveau matériau à base de nanoparticules pourrait aider à détecter les antibiotiques dans l'eau

Date :

02 août 2022

(Actualités Nanowerk) Une équipe internationale de chercheurs a développé un nouveau type de membrane bidimensionnelle (2D) solide et élastique (Small, "Membranes solides et élastiques via l'auto-assemblage dirigé par liaison hydrogène de nanoclusters atomiquement précis"). L’invention pourrait s’avérer utile, par exemple, pour détecter les restes d’antibiotiques présents dans l’eau. Matériaux bidimensionnels sont ultraminces et composés d’atomes à une ou plusieurs couches. Récemment, les matériaux 2D à base de nanoparticules ont suscité un énorme intérêt parmi les chercheurs et l'industrie en raison de leur résistance mécanique, de leur flexibilité et de leurs propriétés optiques et électroniques, qui pourraient en faire des composants clés, par exemple, dans les dispositifs optoélectroniques émergents, les capteurs et l'informatique de nouvelle génération. les technologies. Cependant, jusqu’à présent, aucune application commerciale n’existe en raison de problèmes d’évolutivité et d’obtention de produits uniformes d’un lot à l’autre. Image de microscopie électronique (encadré : photographie de la membrane sur une lamelle de verre) et représentation schématique de la membrane des nanoparticules. (Image : Nonappa, Université Aalto) Une équipe de recherche dirigée par Nonappa, professeur agrégé à l'Université de Tampere et professeur adjoint à l'Université Aalto, a désormais réussi à fabriquer une grande membrane monocouche 2D à l'aide de nanoparticules métalliques qui surmonte certaines de ces difficultés. «Ces membranes sont mécaniquement robustes et peuvent être transférées sur n'importe quel substrat d'intérêt pour les applications souhaitées. Notre approche permet la fabrication rapide, évolutive et efficace de membranes ultrafines de grande surface », explique Nonappa. Contrairement aux nanoparticules couramment utilisées, l'équipe a utilisé de l'argent nanoparticules avec une structure moléculaire précisément définie. Les membranes macroscopiques ont été préparées selon une approche d’auto-assemblage. «Les membranes présentent un comportement élastique, ce qui les rend potentiellement utiles, par exemple, dans les transistors flexibles et les dispositifs de mémoire des appareils électroniques et des écrans portables.» Les résultats expérimentaux sur leurs propriétés mécaniques sont hautement reproductibles et fiables», décrit la chercheuse postdoctorale Alessandra Griffo de l'Université de la Sarre. L'équipe de recherche a également exploré la pertinence des membranes nouvellement développées comme substrats pour détecter les antibiotiques dans l'eau. Avec l’utilisation croissante de produits pharmaceutiques et la contamination conséquente des eaux de surface et souterraines par des antibiotiques, il devient urgent de disposer d’une détection rapide et fiable. «Nous pouvons détecter des quantités extrêmement faibles d'antibiotiques dissous dans l'eau avec un degré de reproductibilité élevé», explique le chercheur postdoctoral Anirban Som de l'université d'Aalto. À l’avenir, l’équipe se concentrera sur l’adaptation des méthodes de fabrication de membranes à d’autres types de nanoparticules, en les utilisant comme composants, par exemple, dans des dispositifs de mémoire flexibles et des applications intelligentes d’e-skin.

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