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Une 茅quipe de chimistes du Canada a mis au point une m茅thode permettant de purifier les 尘茅迟补耻虫 sans recourir 脿 des solvants et 脿 des r茅actifs toxiques. Beaucoup moins 茅nergivore que les techniques traditionnelles, cette m茅thode pourrait r茅duire consid茅rablement l鈥檌mpact environnemental de la production de 尘茅迟补耻虫 脿 partir de mati猫res premi猫res ou d鈥檃ppareils 茅lectroniques post-consommation.

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芦鈥堿vec l鈥櫭﹑uisement des gisements naturels de 尘茅迟补耻虫, l鈥檃m茅lioration des m茅thodes d鈥檃ffinage et de recyclage des 尘茅迟补耻虫 suscite un vif int茅r锚t, mais les technologies r茅volutionnaires ne sont pas l茅gion鈥壜�, affirme Jean-Philip Lumb, professeur agr茅g茅 au D茅partement de chimie de l鈥橴niversit茅 McGill. 芦鈥塁鈥檈st pourquoi notre d茅couverte est si importante.鈥壜�

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Cette d茅couverte est le fruit d鈥檜ne collaboration entre le Pr Lumb et Tomislav 贵谤颈拧膷颈膰, de l鈥橴niversit茅 McGill, 脿 Montr茅al, et Kim Baines, de l鈥橴niversit茅 Western, 脿 London, en Ontario. Dans un article publi茅 r茅cemment dans Science Advances, les chercheurs ont d茅crit leur m茅thode, qui repose sur l鈥檜tilisation de mol茅cules organiques plut么t que de chlore et d鈥檃cide chlorhydrique, pour aider 脿 purifier le germanium, m茅tal qui entre dans la fabrication de nombreux dispositifs 茅lectroniques. Les essais en laboratoire r茅alis茅s par les chercheurs ont d茅montr茅 qu鈥檌l est possible de recourir 脿 cette m茅thode avec d鈥檃utres 尘茅迟补耻虫, dont le zinc, le cuivre, le mangan猫se et le cobalt.

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Cette 茅tude pourrait marquer un jalon important pour le mouvement de la 芦鈥塩himie verte鈥壜�, qui vise 脿 remplacer les r茅actifs toxiques utilis茅s dans les proc茅d茅s de fabrication industriels traditionnels par des produits plus respectueux de l鈥檈nvironnement. Jusqu鈥檌ci, la plupart des progr猫s r茅alis茅s dans ce domaine reposaient sur les principes de la chimie organique 鈥� la synth猫se de compos茅s carbon茅s qui entrent dans la composition des produits pharmaceutiques et des plastiques, par exemple.

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芦鈥塋es applications de la chimie verte accusent un s茅rieux retard dans le domaine de la m茅tallurgie鈥壜�, affirme le Pr Lumb. 芦鈥塐r, en mati猫re de durabilit茅, les 尘茅迟补耻虫 sont tout aussi importants que les compos茅s organiques. Ainsi, de nombreux 尘茅迟补耻虫 entrent dans la fabrication des dispositifs 茅lectroniques.鈥壜�

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Il n鈥檈xiste aucun minerai riche en germanium, m茅tal g茅n茅ralement obtenu au moyen de travaux d鈥檈xploitation mini猫re et qui se pr茅sente sous forme de m茅lange compos茅 de nombreux 尘茅迟补耻虫. Une s茅rie de processus permet de r茅cup茅rer le germanium et le zinc de ce m茅lange.

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芦鈥壝� l鈥檋eure actuelle, il faut recourir 脿 un processus loin d鈥櫭猼re 茅cologique pour isoler le germanium du zinc鈥壜�, explique Kim Baines. La nouvelle m茅thode con莽ue par les chimistes de McGill et de l鈥橴niversit茅 Western 芦鈥塸ermet d鈥檈ffectuer cette op茅ration sans recourir 脿 ce processus鈥壜�.

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Pour concevoir cette m茅thode, les chercheurs se sont inspir茅s de la biologie. Les membres du laboratoire du Pr Lumb 茅tudient depuis des ann茅es les propri茅t茅s chimiques de la m茅lanine, pigment que l鈥檕n trouve dans les tissus humains et qui conf猫re leur couleur 脿 la peau et aux cheveux. La m茅lanine poss猫de 茅galement la propri茅t茅 de se lier aux 尘茅迟补耻虫. 芦鈥塏ous nous sommes demand茅 s鈥檌l 茅tait possible d鈥檜tiliser ce biomat茅riau dot茅 d鈥檜ne telle fonction comme mod猫le pour mettre au point des technologies plus efficientes.鈥壜�

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Les scientifiques ont fait 茅quipe afin de synth茅tiser une mol茅cule dont les propri茅t茅s imitent celles de la m茅lanine. Ainsi, ce 芦鈥塩ofacteur organique鈥壜� sert de m茅diateur qui facilite l鈥檈xtraction du germanium 脿 la temp茅rature ambiante, sans utilisation de solvants.

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Cette m茅thode s鈥檃ppuie 茅galement sur l鈥檈xpertise du Pr 贵谤颈拧膷颈膰 en 尘茅肠补苍辞肠丑颈尘颈别, nouveau domaine de la chimie qui s鈥檌nt茅resse 脿 l鈥檜tilisation de forces m茅caniques 鈥� plut么t que de solvants et de chaleur 鈥� dans le but de provoquer des r茅actions chimiques. Ainsi, des cuves de broyage dans lesquelles se trouvent des boulets d鈥檃cier inoxydable sont soumises 脿 de rapides vibrations afin de purifier le m茅tal.

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芦鈥塋es r茅sultats que nous avons obtenus montrent que le travail collaboratif peut favoriser naturellement l鈥檌nnovation ax茅e sur la durabilit茅鈥壜�, affirme le Pr 贵谤颈拧膷颈膰. 芦鈥塃n faisant appel 脿 un nouveau domaine noble de la chimie ainsi qu鈥櫭� des techniques m茅canochimiques sans solvant, nous avons pu mettre au point un processus plus 茅cologique en 茅vitant non seulement le traitement 脿 base de chlore, mais 茅galement la production de d茅chets toxiques provenant de l鈥檜tilisation de solvants.鈥壜�

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La prochaine 茅tape du d茅veloppement de cette technologie consistera 脿 d茅montrer qu鈥檈lle peut 锚tre avantageuse sur le plan 茅conomique lorsqu鈥檈lle est utilis茅e 脿 l鈥櫭ヽhelle industrielle pour divers 尘茅迟补耻虫.

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芦鈥塈l reste encore beaucoup de travail 脿 faire avant que nous puissions atteindre les objectifs que nous nous sommes fix茅s鈥壜�, affirme le Pr Lumb. 芦鈥塎ais notre technologie fonctionne pour de nombreux types de 尘茅迟补耻虫 et d鈥檕xydes m茅talliques, et nous croyons qu鈥檈lle pourrait 锚tre adopt茅e par l鈥檌ndustrie. Nous sommes 脿 la recherche de partenaires avec lesquels nous pourrions exploiter encore davantage cette technologie.鈥壜�

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Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le Centre de recherche sur le rayonnement synchrotron de l鈥橴niversit茅 de Suzhou-Universit茅 Western et le Centre d鈥檌nnovation collaborative en nanosciences et technologie de l鈥橴niversit茅 de Suzhou.

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L鈥檃rticle 芦鈥堿 chlorine-free protocol for processing germanium鈥壜�, par Martin Glavinovi膰 et coll., a 茅t茅 publi茅 dans la revue Science Advances le 5 mai 2017. DOI : 10.1126/sciadv.1700149听
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IMAGE听: Une 茅quipe de chercheurs canadiens a d茅velopp茅 une technique plus durable pour la purification des 尘茅迟补耻虫 sans avoir recours 脿 des solvants et 脿 des r茅actifs toxiques.
CR脡DIT Michael J. Krausse (Universit茅 Western)

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VID脡O听: Gr芒ce 脿 la 尘茅肠补苍辞肠丑颈尘颈别, les r茅actions chimiques sont enclench茅es en secouant des billes d鈥檃cier inoxydable 脿 tr猫s grande vitesse dans une cuve de broyage, 茅vitant ainsi le recours 脿 des solvants habituellement utilis茅s afin de purifier les 尘茅迟补耻虫.
CR脡DIT听: 听Michael Brand (Universit茅 de Cardiff) and Jean-Louis Do (Universit茅 McGill)

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