Des chercheurs danois ont mis au point un matériau cristallin capable d'extraire de l'oxygène du milieu environnant, puis de le restituer.

Une plongeuse AFP



RÉSERVOIR. C'est un matériau étonnant qu'a mis au point une équipe de chercheurs de l'université du sud du Danemark. Un matériau cristallin qui a la propriété de capter l'oxygène du milieu environnant (qu'il s'agisse d'air ou d'eau) et de le stocker en grande quantité.

Voici à quoi il ressemble :



Les grains du matériau. Ceux-ci passent du rouge (à gauche) au noir (à droite) au fur et à mesure que leur concentration en oxygène augmente jusqu'à saturation. Crédit : Université du Danemark du Sud.

Les travaux de cette équipe ont été publiés fin juillet 2014 dans le journal Chemical Science.

"C'est une sorte d'hémoglobine solide" explique Christine McKenzie, professeur au département de physique, de chimie et de pharmacie de l'université du sud du Danemark, dans un communiqué.

En effet, ce matériau présente une forte affinité pour l'oxygène qu'il adsorbe sélectivement au sein de sa structure cristalline. Au sein de l'hémoglobine, cette fixation sélective de l'oxygène s'effectue sur un ion fer. Au sein de ce matériau, c'est le cobalt qui fait office de point de fixation.



Présentation de la structure du cristal qui se compose de molécules de cobalt (les grosses boules bleues) et d'azote (les petites boules bleues). Les molécules d'oxygène attirées par le matériau figurent sur ce schéma en rouge. Crédit université du Danemark / Chemical Science.

RÉVERSIBLE. D'après les chercheurs danois, ce cristal aurait d'étonnantes propriétés de stockage. "Quand ce matériau est saturé en oxygène, on peut le comparer à une bouteille contenant de l'air comprimé, à la différence que ce cristal peut stocker trois fois plus d'oxygène" affirme Christine McKenzie. Sans toutefois préciser la quantité de cristal nécessaire pour stocker autant d'oxygène qu'une bouteille.

Un seau de 10 litre de ce matériau pourrait vider tout l'oxygène d'une pièce affirment encore les chercheurs danois dans leur communiqué. Mais cette fois, c'est sur la taille de la pièce qu'ils ne s'étendent pas...

Les chercheurs précisent également qu'en fonction des paramètres autour du cristal (température, pression, quantité d'oxygène dans le milieu) l'absorption de l'oxygène peut prendre quelques secondes à... quelques jours.

Comme une éponge que l'on pourrait presser pour en évacuer le liquide

Malgré tout, le matériau semble riche de promesses, d'autant plus qu'il ne se contente pas de stocker l'oxygène. Il peut également le relarguer lorsqu'on lui apporte un peu d'énergie par chauffage ou qu'on le place dans le vide.

Et les chercheurs affirment que ce processus est reproductible à de nombreuses reprises. "Le matériau fonctionne (avec l'oxygène, NDLR) à la manière d'une éponge que l'on peut tremper dans l'eau puis presser pour en extraire le liquide" affirme-t-il.

PLONGEURS. De ce fait, les équipes danoises imaginent pour ce matériau un avenir très prometteur dans des domaines tels que l'assistance respiratoire (qui nécessite encore pour certains patients de promener avec eux une bouteille d'oxygène) ou même pour la plongée. En effet, les chercheurs estiment que "quelques grains" peuvent emmagasiner suffisamment d'oxygène pour fournir l'équivalent d'une inspiration à un plongeur. Et ce dernier pourrait emporter avec lui bien plus que "quelques grains".

Mais de plus amples études seront nécessaires pour trouver des applications concrètes à ce nouveau matériau, qui permettraient à de futurs utilisateurs d'évoluer comme des poissons dans l'eau.