El agua salada se convirtió en una fuente de electricidad por nanotubos
¡Cuanto más pequeño es, mayor es el efecto! Esta paradoja acaba de ser observada por un equipo de la Universidad de Lyon y el Instituto Néel (CNRS) en Grenoble. En la revista Nature del 28 de febrero, estos investigadores muestran que perforar un agujero de unas pocas decenas de nanómetros a través de una membrana impermeable puede tener efectos inesperados y significativos en el transporte de especies químicas dentro de este mini canal.
En particular, sumergir este dispositivo en un tanque de agua salada que contiene cloruro de potasio permite separar de manera muy efectiva las cargas positivas (vinculadas al potasio) y negativas (vinculadas al cloro) a cada lado de la pared. Entonces se puede recuperar una corriente eléctrica.
"Si extrapolamos este resultado a una membrana perforada con miles de millones de estos tubos por centímetro cuadrado, obtenemos potencias eléctricas de 100 a 1 veces mayores que con los dispositivos actuales de energía osmótica", estima Lydéric Bocquet, profesor del CNRS. y en el Institut Lumière Matière de Lyon. Suficiente para recuperar energía del agua de mar o de las marismas.
De hecho, estos investigadores no perforan directamente su membrana impermeable de nitruro de silicio. Usan un nanotubo, que insertan dentro de un agujero más grande antes de "sellar" el vacío con un sello de carbón.
"¡Es muy difícil de hacer! Y el resultado es muy bonito", estima Loïc Auvray, director del laboratorio de Materias y Sistemas Complejos de la Universidad de París-VII. Esta delicada técnica fue originalmente pensada para construir un dispositivo que permitiera estudiar los fenómenos en juego en un solo canal pequeño.
ARCHIVO DE PATENTES
"Experimentos anteriores habían mostrado efectos sorprendentes con varios nanotubos de carbono, como el transporte rápido de gas. Pero, para comprender completamente lo que está sucediendo, tuvimos que trabajar en un solo tubo", dice Lydéric Bocquet. Una de nuestras esperanzas es que las ecuaciones de la mecánica de fluidos que conocemos son diferentes de estas escalas a nanoescala ".
Las primeras pruebas con tubos de carbono fallan. Luego, los investigadores usan nitruro de boro, para el cual funciona el proceso. Y esa es la sorpresa. "Estábamos perplejos y nos llevó mucho tiempo verificar nuestras medidas", recuerda Lydéric Bocquet, quien cree que ahora ha entendido por qué las cargas eléctricas circulan tan bien.
En presencia de agua, las paredes de nitruro de boro están cubiertas con cargas eléctricas negativas, lo que promueve el drenaje del agua de potasio cargado positivamente. El pequeño grosor del conjunto, un micrómetro, significa que el gradiente de concentración entre los dos depósitos es mayor, por lo tanto, el efecto es más espectacular.
El equipo, que ha solicitado una patente, planea ahora fabricar un muro atravesado por varios canales nanométricos; que requiere un nuevo proceso. Quizás entonces podrá encender una bombilla solo con un baño de agua salada. Para Lydéric Bocquet, "tenemos que encontrar vías alternativas en términos de energía. Y es tanto más estimulante trabajar en vías inexploradas".
david larousserie
Fuente: http://www.lemonde.fr/sciences/article/ ... 50684.html ou https://www.econologie.info/share/partag ... nmB0ja.pdf