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Mesurer l’impact des nanotubes de carbone dans l’environnement

by Frédéric Magné - published on

Avec l’utilisation toujours croissante des nanotubes de carbone dans l’industrie, la question de leur impact écologique se pose. Mais notre environnement, naturellement riche en carbone, rend la détection de nanotubes très délicate. Des chercheurs du Centre interuniversitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux (CIRIMAT – CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier / Institut national polytechnique de Toulouse), du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS-CNRS) et du Laboratoire d’écologie fonctionnelle et environnement (EcoLab - CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier / Institut national polytechnique de Toulouse) ont mis au point une technique permettant de mesurer la quantité de nanotubes de carbone (NTC) présents dans des larves d’amphibiens après exposition.
 

Que ce soit dans les domaines de l’automobile, de l’aéronautique, de la production de composants électroniques, de la défense ou encore de l’élaboration d’équipements sportifs, les promesses des nanotubes de carbone ont rapidement séduit les industriels. Très légers et très résistants, ils présentent également des propriétés conductrices et de stockage de l’énergie très intéressantes. Leur utilisation massive pose cependant la question de leur éventuel impact environnemental en cas de rejet accidentel ou au cours du cycle de vie des produits.

Les études de l’écotoxicologie des nanoparticules carbonées se heurtent à la difficulté d’identifier et de quantifier ces matériaux dans l’environnement, naturellement riche en carbone. S’il existe un certain nombre de méthodes permettant d’atteindre ces objectifs dans des cas simples en laboratoire, l’analyse dans des milieux complexes, tels que des sols contaminés ou bien des espèces vivantes, demeure un réel défi.

Les chercheurs du CIRIMAT, du LAAS-CNRS et d’EcoLab ont utilisé des micro-ondes dans des dispositifs micro-fluidiques (volumes de fluides à l’échelle du micromètre) pour mesurer très précisément la quantité de nanotubes de carbone présents dans des larves d’amphibiens après leur exposition à ces nanoparticules, tout en limitant la quantité nécessaire d’échantillon. Cette technique permet de détecter des quantités aussi faibles que 0,02 µg de NTC (dans la cellule de mesure). Un seuil de détection aussi faible n’avait jamais été atteint auparavant. Ces travaux ont été publiés dans la revue Carbon.

Le principe de la mesure (extraction de la permittivité diélectrique) et la simplicité de préparation des échantillons devrait permettre d’étendre cette approche à l’étude d’autres types de matrices telles que l’eau ou les sols par exemple. Ces travaux rendent maintenant possible la détection de traces de NTC dans ces milieux complexes et permettront aussi d’étudier comment les NTC sont concentrés ou éliminés par les organismes.



Larves de xénope © CIRIMAT / EcoLab

 

 Référence

"Quantitative detection of carbon nanotubes in biological samples by an original method based on microwave permittivity measurements", Floriane Bourdiola, David Dubucc, Katia Grenierc, Florence Mouchet, Laury Gauthier, Emmanuel Flahaut, Carbon, 2014


 
Contact chercheur

Emmanuel Fahaut
Cirimat -Toulouse
Mél. : flahaut@chimie.ups-tlse.fr
Tél : 05 61 55 69 70

 
Contact Institut

Christophe Cartier dit Moulin
Mél. : christophe.cartier@cnrs-dir.fr

Jonathan Rangapanaiken
Mél. : jonathan.rangapanaiken@cnrs-dir.fr