Microsystèmes: une source d’énergie à base d’ADN

Représentation d’une section de la double hélice d’ADN

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Si l’idée d’associer de l’aluminium et de l’oxyde de cuivre pour produire de l’énergie n’est pas nouvelle, en revanche celle de recourir à des brins d’ADN pour les marier l’est. Rappelons que deux brins d‘ADN complémentaires s’auto-assemblent sous la forme d’une double hélice et restent solidement collés. D’où l’idée des chercheurs toulousains du Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes (CNRS), en collaboration avec le Centre interuniversitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux (Université de Toulouse 3/INP Toulouse/CNRS), d’utiliser ces propriétés « collantes » de l’ADN pour concevoir un matériau compact et solide qui s’enflamme spontanément une fois chauffé à 410°C.

 

Pour y parvenir, les chercheurs ont commencé par greffer séparément des brins d’ADN sur des billes nanoscopiques d’aluminium et d’oxyde de cuivre, puis ont mélangé ensemble les deux types de particules coiffées de brins d’ADN. Les brins complémentaires de chaque type de nanoparticules se sont alors liés, transformant ainsi la poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s’agit d’un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure au dixième de millimètre…) d’aluminium et d’oxyde de cuivre originelle en ce matériau composite (Le matériau composite est un assemblage d’au moins deux matériaux non miscibles (mais ayant une forte capacité d’adhésion). Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés que les éléments seuls ne possèdent pas.) qui, outre une faible température (La température d’un système est une fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules, c’est-à-dire de son énergie thermique. Elle est définit par…) d’initiation de combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique (c’est-à-dire accompagnée d’une production d’énergie sous forme de chaleur ), offre aussi l’avantage d’une haute densité (La densité est un nombre sans dimension, égal au rapport d’une masse d’une substance homogène à la masse du même volume d’eau pure à la température de 3,98 °C.) énergétique, semblable à celle de la nitroglycérine ce qui en fait un combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d’oxygène et d’énergie, peut se combiner à l’oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la…) de choix pour les nano-satellites.

Rappelons que ce nouveau type de satellite de quelques kilos qui commencent à peupler l’espace ne peuvent être équipés d’un mode de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l’énergie fournie par le milieu extérieur ou par un moteur.) conventionnel. Or quelques centaines de grammes de ce composite à base de nanoparticules et d’ADN à leur bord produiraient suffisamment d’énergie pour corriger leur trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n’importe quel point d’un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) ou leur orientation (Au sens littéral, l’orientation désigne ou matérialise la direction de l’Orient (lever du soleil à l’équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole.  Sur Terre (La Terre, foyer de l’humanité, est surnommée la planète bleue. C’est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil.), les applications de ce composite sont nombreuses Il pourrait servir notamment de source d’énergie (Une source d’énergie désigne tous les phénomènes à partir desquels il est possible de retirer de l’énergie.) d’appoint pour des microsystèmes.