Des chimistes parviennent à résoudre une énigme de longue date dans le domaine de la science des polymères

Cette nouvelle approche permet de répondre enfin à une question fondamentale et technologique qui préoccupe les scientifiques spécialistes des polymères depuis 50 ans

03.10.2023
Professor Roman Boulatov, University of Liverpool

Représentation artistique d'une chaîne de polymères contenant une sonde de force moléculaire (structure centrale) déformée par le champ d'écoulement autour d'une bulle de cavitation en implosion (cercle central).

De nouvelles recherches menées par le département de chimie de l'université de Liverpool représentent une avancée importante dans le domaine de la science des polymères.

Dans un article publié dans la revue Nature Chemistry et figurant en couverture, les chercheurs de Liverpool utilisent la mécanochimie pour caractériser la façon dont une chaîne de polymères en solution réagit à une accélération soudaine de l'écoulement du solvant autour d'elle.

Cette nouvelle approche permet de répondre enfin à une question fondamentale et technologique qui préoccupe les spécialistes des polymères depuis 50 ans.

Depuis les années 1980, les chercheurs tentent de comprendre la réaction unique des chaînes de polymères dissoutes à l'accélération soudaine des flux de solvants, mais ils sont limités à des flux de solvants très simplifiés qui ne donnent que peu d'indications exploitables sur le comportement des systèmes du monde réel.

La nouvelle découverte des chimistes de Liverpool, le professeur Roman Boulatov et le docteur Robert O'Neill, a des implications scientifiques importantes dans plusieurs domaines des sciences physiques, ainsi qu'au niveau pratique pour le contrôle rhéologique à base de polymères utilisé dans de nombreux processus industriels valant plusieurs millions de dollars, tels que la récupération assistée du pétrole et du gaz, la tuyauterie longue distance et la fabrication de panneaux photovoltaïques.

Le professeur Roman Boulatov a déclaré : "Notre découverte répond à une question fondamentale et technique dans le domaine de la science des polymères et bouleverse potentiellement notre compréhension actuelle du comportement des chaînes dans les écoulements cavitationnels de solvants."

Robert O'Neill, co-auteur de l'article, a ajouté : "Notre démonstration de la validité de l'approche révèle que notre compréhension de la manière dont les chaînes de polymères réagissent aux accélérations soudaines des flux de solvants dans les solutions cavitantes était trop simpliste pour permettre la conception systématique de nouvelles structures et compositions de polymères en vue d'un contrôle rhéologique efficace et économique dans de tels scénarios ou pour obtenir des informations moléculaires fondamentales sur la mécanochimie induite par les flux".

"Notre article a des implications importantes pour notre capacité à étudier la dynamique des chaînes de polymères hors équilibre à l'échelle moléculaire, et donc notre capacité à répondre à des questions fondamentales sur la manière dont l'énergie circule entre les molécules et à l'intérieur de celles-ci, et comment elle passe de l'énergie cinétique à l'énergie potentielle et à l'énergie libre".

L'équipe de recherche prévoit de se concentrer sur l'élargissement de la portée et des capacités de leur nouvelle méthode et de l'exploiter pour cartographier la physique au niveau moléculaire qui permettrait de prédire avec précision le comportement de l'écoulement pour une combinaison arbitraire de polymère, de solvant et de conditions d'écoulement.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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