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En bref : Oscar de l'innovation pour un détecteur universel de liquides

ActualitéClassé sous :chimie , Watermark Ink , W-Ink

Des chercheurs de l'université Harvard vont recevoir un « Oscar de l'innovation » pour leurs travaux sur une technologie dénommée Watermark Ink, et qui permet d'identifier un liquide grâce à sa tension de surface. À la clé, des applications variées pour ce moyen de détection rapide, facile et abordable.

La languette W-Ink permet d’identifier un liquide donné grâce à sa structure poreuse. À gauche, le prototype de W-Ink exposé à l’air apparaît uni. Mais une fois trempé dans différents mélanges eau-éthanol, des marquages apparaissent à sa surface. À droite, les chercheurs ont répété l’opération avec des liquides de nature différente. © Ian Burgess

Une languette pour déterminer instantanément la nature d'un liquide inconnu : voilà l'une des découvertes récompensées par le cru 2013 des R&D 100 Awards, surnommé l'« Oscar de l'innovation » et décerné à une centaine d'équipes de chercheurs par R&D Magazine. Baptisée Watermark Ink (W-Ink), l'invention a été mise au point en 2011 par des chercheurs de la School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) de l'université Harvard et menés par la professeure Joanna Aizenberg.

La sélectivité de W-Ink repose sur un matériau appelé « opale inversée », dont la structure est constituée d'un réseau de pores nanométriques reliés par des canaux. Un peu à la manière du papier pH qui change de couleur en fonction de l'acidité du liquide testé, W-Ink renvoie la lumière différemment lorsqu'un liquide avec une tension de surface (ou tension superficielle) donnée pénètre dans les pores. De plus, une même languette peut réagir à différents fluides : il suffit de traiter au préalable diverses régions de manière à modifier localement les propriétés des pores et des canaux pour que ceux-ci puissent accueillir le liquide voulu. « Deux facteurs déterminent le changement de couleur en présence d'un liquide : la chimie de surface et le degré d'ordre dans la structure poreuse, expliquait voilà deux ans Lidiya Mishchenko, étudiante qui a participé au projet. Plus la structure est ordonnée, plus nous pouvons contrôler l'entrée d'un liquide dans certains pores, simplement en modifiant leurs propriétés de surface. »

Les applications envisagées sont d'autant plus nombreuses que le dispositif tient dans la paume de la main et ne demande pas d'alimentation électrique. Elles vont de la détection de polluants lors d'un accident industriel à la réalisation de kits pour l'enseignement de la chimie, en passant par la mesure du taux d’alcoolémie des conducteurs automobiles. Au passage, l'équipe n'en est pas à son coup d'essai. L'an passé déjà, les chercheurs avaient décroché un R&D 100 Award pour un matériau au coefficient de frottement extrêmement faible, opportunément appelé Slips (pour slippery, liquid-infused porous surfaces), ou surfaces glissantes et à pores emplis de liquide.

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