-
Par Scorfa le 8 Décembre 2009 à 17:24
Des chimistes américains ont découvert fortuitement un pigment à base de manganèse d'un bleu exceptionnel.
Le lapis-lazuli,roche opaque dont la couleur varie du bleu azur à l'outremer, était très apprécié des peuples de l'Antiquité, et notamment des Égyptiens. Une fois poli, il leur servait de pierre ornementale. Broyé puis mélangé à de la résine, il constituait un pigment bleu pour les peintures. Certains tableaux de la Renaissance lui doivent ainsi leur magnifique couleur bleue. Cet usage a cessé au début du XIXe siècle avec l'introduction de pigments de synthèse moins onéreux. La quête de ce bleu a cependant traversé les âges, le défi étant d'obtenir un pigment de la même couleur. Récemment, une expérience de routine a réservé une heureuse surprise à Mas Subramanian et ses collègues du Département de chimie de l'Université d'État d'Oregon, aux États-Unis. Ils ont obtenu par hasard un oxyde de manganèse d'un bleu intense, que pourrait bien exploiter l'industrie des pigments.
Alors qu'il s'apprêtait à trouver des oxydes de manganèse gris ou blanc sortant d'une étuve à 1200 °C, pour en étudier les propriétés ferroélectriques et ferromagnétiques, M. Subramanian a récupéré une poudre d'un bleu intense. Une découverte inattendue qui l'a poussé à en étudier la structure, en s'associant à des chercheurs du Département des matériaux de l'Université de Californie. À température élévée, la structure cristallographique est modifiée. Les ions manganèse Mn3+ occupent le centre d'une figure géométrique formée de deux pyramides accolées par leur base. La couleur bleue intense provient de cette nouvelle configuration dite « bipyramidale trigonale ».
Malgré leur toxicité avérée, les deux pigments que sont le bleu de cobalt et le bleu de Prusse sont encore largement utilisés par l'industrie. Les autres pigments bleus ne sont stables ni à la chaleur ni aux conditions acides, ce qui limite leur champ d'application. Les découvreurs du nouveau pigment bleu affirment qu'il répondrait aux exigences de toxicité et de stabilité, et qu'il est très facile à produire puisqu'il suffit de chauffer des oxydes de manganèse. Le lapis-lazuli serait-il bientôt détrôné ?
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-un-pigment-bleu-rival-du-lapis-lazuli-23770.php
© Carion minéraux
Une pierre polie en lapis-lazuli parsemée de pyrite (éclats dorés). Des chimistes américains ont découvert un oxyde de manganèse, facile à produire, qui est d'un bleu aussi intense.
L'auteur
Émilie Auvrouin est journaliste à Pour la Science.Pour en savoir plus
A. Subramanian et al., Mn3+ in trigonal bipyramidal coordination: a new blue chromophore, J. Am. Chem. Soc., vol. 131(47), pp. 17084-17086, 2009.à voir aussi
votre commentaire -
Par Scorfa le 21 Septembre 2009 à 18:52Une équipe sud-coréenne a mis au point un procédé efficace pour imprimer des couleurs structurelles - celles dues à la diffraction de la lumière par des structures périodiques.Maurice Mashaal
Des images reproduisant fidèlement les couleurs de magnifiques papillons aux ailes iridescentes ou de coléoptères aux reflets métalliques seront-elles bientôt monnaie courante ? L'encre et le procédé d'« impression » conçus par l'équipe de Sunghoon Kwon, de l'Université nationale de Séoul, permettent de le penser.
Les couleurs structurelles sont des couleurs chatoyantes dues à la diffraction de la lumière par des microstructures périodiques - elles ne sont pas dues à des pigments. Des exemples bien connus sont les ailes bleu électrique des papillons Morpho ou les plumes de la queue des paons. Diverses techniques (cristallisation de solutions colloïdales, empilement de couches minces, procédés lithographiques) ont été explorées pour reproduire artificiellement des couleurs structurelles. Mais elles sont lentes, coûteuses et difficiles à adapter à de grandes surfaces.
S. Kwon et ses collègues, dont deux chercheurs de l'Université de Californie à Riverside, ont mis au point une encre, nommée M-Ink, qui permet de créer la couleur structurelle désirée et de la fixer au point voulu. Cette encre est un mélange de trois ingrédients : des agrégats de nanocristaux de magnétite encapsulés dans des microsphères de silice, un liquide de solvatation qui enrobe ces microsphères et une résine photodurcissable.
En l'absence de champ magnétique externe, les particules magnétiques se répartissent au hasard dans la résine liquide. Sous l'effet d'un champ magnétique, elles s'assemblent pour former des chaînes alignées avec le champ. L'espacement entre particules dans la chaîne dépend de l'intensité du champ appliqué. Or cet espacement détermine la couleur de la lumière réfléchie et diffractée par la chaîne. En ajustant l'intensité du champ magnétique, on peut donc contrôler la couleur structurelle de l'encre.
Ainsi, le procédé de l'équipe de S. Kwon consiste d'abord à étaler une couche de leur encre sur un support horizontal et à appliquer un champ magnétique vertical. Dans l'épaisseur (d'environ 50 micromètres) de la couche d'encre, les particules se disposent en chaînes verticales, l'espacement de leurs particules correspondant à une certaine couleur de diffraction. Pour fixer cette couleur en un point, on illumine ce point avec de la lumière ultraviolette, qui solidifie en quelques secondes la résine et préserve ainsi les structures qu'elle contient. Pour créer un autre point de couleur différente, il suffit de modifier l'intensité du champ et de focaliser la lumière ultraviolette sur ce nouveau point. Et ainsi de suite.
Ce procédé assez simple faisant appel à une encre unique ouvre la voie, selon ses concepteurs, à des applications diverses telles que les techniques d'imprimerie, le design de matériaux ou les dispositifs antifalsification.
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-encre-pour-couleurs-iridescentes-23260.php
Sunghoon Kwon (http://binel.snu.ac.kr)
Des exemples de motifs en couleurs structurelles réalisés avec l'encre magnétique M-Ink mise au point par l'équipe de S. Kwon, de l'Université nationale de Séoul.L'auteur
Maurice Mashaal est rédacteur en chef adjoint à Pour la Science.Pour en savoir plus
Hyoki Kim et al., Structural colour printing using a magnetically tunable and lithographically fixable photonic crystal, Nature Photonics, vol. 3, pp. 534-540, 2009.
votre commentaire -
Par Scorfa le 10 Décembre 2008 à 14:58Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences
Une équipe allemande vient de dénicher une EnzymeProtéine catalysant une réaction biochimique. Il y a six classes d\'enzymes : les oxydoréductases, les transférases, les hydrolases, les lyases, les isomérases et les ligases.
Protéine volumineuse ; les enzymes ont pour mission d\'accélérer (catalyser) les réactions chimiques dans les organismes...');" onmouseout="killlink()">enzyme naturellement fabriquée par des BactérieMicro-organisme unicellulaire sans noyau (procaryote) dont le génome est constitué d\'ADN. La bactérie contient un seul chromosome et éventuellement des plasmides.
Certaines bactéries peuvent être pathogènes. Chez l\'Homme les symptômes d\'une infection bactérienne sont similaires à ceux observés...');" onmouseout="killlink()">bactéries et qui permettrait de produire du VerresBien que certains soient considérés comme des minéraux, les verres ne possèdent pas de structure atomique ordonnée ni la plupart du temps de composition chimique définie. Ils résultent généralement de chocs thermiques (refroidissement brutal d\'un magma ou d\'un fluide).');" onmouseout="killlink()">verre acrylique (alias Plexiglas) à partir de sucres ou d'AlcoolGroupe alcool (-OH) ou molécule comportant un ou plusieurs groupes alcool, tel le méthanol (CH3-OH) ou le glycérol (C3H5-(OH)3) qui est un trialcool.');" onmouseout="killlink()">alcools, donc de BiomasseMasse totale des organismes vivants présents à un moment donné dans un biotope particulier.
Polymères complexes principalement composés de carbone, d\'hydrogène et d\'oxygène, crées par l\'activité métabolique des organismes vivants.');" onmouseout="killlink()">biomasse, sans recours à la pétrochimie.Dans le monde entier, les industriels s'activent pour mettre au point des techniques de fabrication de PolymèreMolécule de masse moléculaire élevée constituée de monomères unis les uns aux autres par des liaisons covalentes, tels l\'amidon et les protéines.
Substance généralement organique ou semi-organique caractérisée par la répétition d\'un ou plusieurs types de motifs monomères.
Les matériaux...');" onmouseout="killlink()">polymères qui n'utiliseraient pas de matières premières issues du pétrole. L'idée est ancienne et plusieurs filières ont déjà été explorées pour produire ces « bioplastiques ». Mais la recherche dans le domaine subit depuis peu d'années une sévère accélération.Au début du mois d'octobre, Total inaugurait en Belgique, à Feluy, une unité de production d'éthylène et de propylène, précurseurs de plusieurs plastiques, à partir du méthanol. Cet alcool peut être produit à partir de biomasse mais le procédé est encore trop cher et c'est du charbon qu'utilisera Total. Reste que la filière technique est désormais au point et qu'il sera possible, un jour, de se passer du charbon... En Allemagne, la jeune société Tecnaro, créée par des chercheurs de l'Institut Fraunhofer, vient de présenter un matériau dénommé Arboform et réalisé directement à partir du BoisNom masculin : tissu complexe formé de cellules disposées longitudinalement (cellules conductrices, fibres) et transversalement (rayons). Le bois constitue la plus grande partie du tronc des plantes ligneuses.');" onmouseout="killlink()">bois. Sa fabrication utilise la LignineMacromolécules complexes formées par la polymérisation de monomères de type phényl-propane et associées aux polysaccharides dans la paroi végétale.');" onmouseout="killlink()">lignine, un composant ignoré par l'industrie papetière, qui ne retient que la CellulosePolysaccharide formé de nombreuses molécules de glucose unies par des liaisons glycosidiques b-1,4. C\'est une fibre alimentaire faisant partie de la structure des végétaux. Elle n\'est pas digérée dans le système digestif de l\'humain, quoiqu\'elle soit dégradée partiellement par les bactéries...');" onmouseout="killlink()">cellulose, et cet Arboform est, de plus, recyclable à volonté.
Egalement en Allemagne, une équipe vient de mettre au point une méthode pour fabriquer du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), à partir de MoléculeEnsemble d\'atomes unis les uns aux autres par des liaisons chimiques.');" onmouseout="killlink()">molécules organiques, sucres ou alcools. Ce polymère TransparentSe dit des corps au travers desquels il est possible de voir des objets.');" onmouseout="killlink()">transparent est très utilisé dans d'innombrables applications. Appelé verre acrylique, il est plus connu sous l'appellation commerciale de Plexiglas (son nom de baptême chez le fabricant allemand Evonik) ou encore Altuglas (chez Arkema, ex Elf-Atochem).
Première réalisation en Arboform, cette matière plastique réalisée à partir de lignine, de cire et de chanvre : une crèche. © Tecnaro GmbHLa bactérie avait la solution
Le nouveau procédé utilise une enzyme naturelle, découverte un peu par hasard. Thore Rohwerder (université de Duisburg-Essen), aidé par Roland H. Müller (Centre de recherche Helmoltz sur l'environnement, UFZ), travaillait sur des populations bactériennes à la recherche d'un moyen pour éliminer un polluant dangereux, l'éther méthyltertiobutylique ou MTBE, utilisé entre autres pour augmenter l'indice d'octane de l'essence. Ces chercheurs ont fini par remarquer une activité enzymatique intéressante, portée par la 2-hydroxyisobutyryl-CoA mutase. Cette enzyme se révèle capable de transformer des molécules organiques à 4 AtomeConstituant fondamental de la matière. Un corps constitué d\'atomes de même espèce est appelé corps simple ou élément chimique.
Composition:
- un noyau de nucléons : protons et neutrons concentrant pratiquement toute la masse de l\'atome,
- des électrons minuscules, orbitant très...');" onmouseout="killlink()">atomes de CarboneElément chimique non-métallique (symbole C), de numéro atomique 6, de masse atomique 12,01, appartenant au groupe 14 de la classification de Mendeleev, de valence 4.
Le corps simple, de point d\'ébullition 3550°C, de point de fusion 4827°C, existe à l\'état solide sous trois formes cristallines :...');" onmouseout="killlink()">carbone, comme des sucres ou des alcools, en méthacrylate de méthyle (MMA), que l'on peut ensuite polymérisé en PMMA. Il a ensuite été effectivement possible de réaliser cette réaction, facilement et rapidement.La recherche a suscité l'intérêt de la société Evonik, qui distribue des prix aux chercheurs travaillant dans le domaine des bioplastiques. Le marché mondial du PMMA est estimé à 4 milliards d'euros et il semble que cette nouvelle filière, facilement industrialisable, pourrait assurer 10 % des 300 millions de tonnes actuellement produites dans le monde. Voilà comment la fin du pétrole inspire les chercheurs et les industriels...
Thore Rohwerder (à gauche) et Roland Müller devant une boîte de Pétri, où des bactéries ont révélé une nouvelle manière de produire du plastique. © Klaus-D. Sonntag/fotoplusdesignhttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/developpement-durable-1/d/plastique-sans-petrole-des-bacteries-montrent-la-voie_17549/
votre commentaire -
Par Scorfa le 5 Décembre 2008 à 10:26http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/matiere-4/d/la-couleur-et-ses-mysteres_757/c3/221/p1/Sommaire
Nous vivons dans un monde en Couleur C\'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français.
C\'est ce qui est ni blanc ni gris ni noir (blanc et noir sont les bornes de la gamme des gris neutres)
Sensation produite par un rayonnement...');" onmouseout="killlink()">couleurs. La nature et le vivant nous émerveillent par la variété des effets colorés qu'ils offrent. L'art s'en est inspiré, la mode, et de nos jours, le marketing. La couleur, si elle nous apparaît toujours comme naturelle, est devenue un enjeu économique avec le développement de matériaux et de produits jouant avec ses effets. Ce développement s'accompagne d'une activité de recherche importante. Enfin, en amont, la perception colorée, à travers le processus psychophysique qui est mis en œuvre, est l'objet d'intenses recherches.Empereurs byzantins "nés dans la pourpre", rouge écarlate du ManteauPartie du globe terrestre située entre la croûte et le noyau, c\'est à dire allant de profondeurs de 5 à 30 km ( croûte) à 2.900 km (noyau). Le manteau, pourtant solide, est animé de courants de convection qui évacuent la chaleur et qui sont responsables des déplacements des plaques.');" onmouseout="killlink()">manteau du Christ, fabuleux "pays de cocagne" où l'or bleu du pastel en coques assure indéfiniment la prospérité générale... La pourpre, le kermès et le pastel, trois teintes mythiques entre toutes, profondément inscrites dans le patrimoine culturel des civilisations méditerranéennes, ont été choisies comme exemples pour illustrer les acquis de recherches pluridisciplinaires récentes sur l'histoire et l'archéologie de la production des colorants.
Irisation d'opaleUne exposition internationale a eu lieu au Musée des beaux-arts de Carcassonne (1999-2000) puis au Centre de documentació i Museu tèxtil de Terrassa, près de Barcelone (2000) sur le thème de l'importance culturelle et économique de colorants extraits du monde vivant.
Quartie de la Boca, Buenos Aires ArgentineC'est la rencontre avec un dossier du CNRS (CNRS Info 391) sur cette exposition et le « Traité de la couleur » (publication des Presses polytechniques et universitaires romandes - 2001), ouvrage désormais incontournable, qui m'a incitée à vous proposer ce dossier sur les couleurs.....
- La couleur et ses mystères
- Les couleurs
- Le cercle chromatique
- Couleurs : atlas et modèles
- Les colorants de synthèse
- Les colorants minéraux
- Les colorants organiques
- Les ocres, colorants minéraux
- Les cochenilles, colorants animaux
- La garance voyageuse et le rouge, colorants végétaux
- Les enluminures et le livre de Kells
- Les tissus et la tapisserie de Bayeux
- Les grands vitraux : Chartres, Notre-Dame de Paris...
- La couleur des oiseaux
- La recherche actuelle : quelques exemples
- Bibliographie
votre commentaire
Suivre le flux RSS des articles de cette rubrique
Suivre le flux RSS des commentaires de cette rubrique