Publié: Monday, 7 November 2016
Modifié: Friday, 22 April 2022

La technologie des nanobulles: passionnante technologie innovante avec applications pour de nombreuses industries

Eau et macro-bulles

Les bulles ultrafines sont souvent appelées nanobulles alors qu'en réalité la nanobulle ne répond pas à la définition d'une nanoparticule, elles sont donc officiellement appelées bulles ultrafines. Les bulles sont des cavités remplies de gaz dans l'eau, la durée de vie d'une bulle est courte au plus de quelques minutes, seules les bulles ultrafines sont stables pendant des périodes plus longues comme des mois, ce qui les rend très spéciales et nous permet de changer les propriétés de l'eau. Cela ouvre la voie à l'innovation pour l'agriculture, la transformation des aliments, le nettoyage et les applications médicales. Les bulles sont partout autour de nous, dans nos aliments, bières, boissons gazeuses, pains et fromages, mais aussi dans les briques de notre maison. L'océan est le plus grand générateur de bulles au monde, quand vous sentez l'océan, vous sentez en fait les bulles éclatées et en marchant sur la plage les bulles éclatées rendent vos cheveux collants et donnent à vos lunettes de soleil une couche grasse. Aux frontières, de nouvelles choses sont possibles, c'est la région où l'on passe d'un côté à l'autre, c'est particulièrement vrai pour les bulles où l'on passe d'une phase gazeuse à une phase liquide, c'est là que toute la magie de l'eau opère.

Dans le monde des bulles, on distingue différentes tailles de bulles, les plus grosses sont des millibulles puis suivies de microbulles et les plus petites sont appelées bulles ultrafines. Les bulles se composent de trois composants principaux un gaz, un liquide et une coquille une phase aqueuse entre le gaz et le liquide. La formation des bulles et les propriétés mécaniques des microbulles dépendent de la propriété du matériau de la coque. Les bulles ultrafines sont des bulles de gaz miniatures dans des liquides dont le diamètre est généralement inférieur à 200 nm et qui possèdent plusieurs propriétés physiques uniques. Un cheveu humain a un diamètre d'environ 180 000 nm, soit un facteur 900 plus grand. Les bulles ultrafines restent stables dans l'eau pendant longtemps en raison de leur surface chargée négativement, là où les millibulles grossissent, montent rapidement et éclatent à la surface de l'eau ou encore là où les microbulles se dissolvent dans l'eau avant d'atteindre la surface. De plus, la pression interne des bulles ultrafines dans les liquides est supérieure à celle de leur environnement, ce qui accélère la dissolution du gaz dans les liquides. Nous appelons cette propriété remarquable d'avoir une solubilité des gaz très efficace, une sursaturation du gaz oxygène dans l'eau. La taille nanométrique des bulles présente un autre avantage : en élargissant la surface de contact du gaz dans l'eau, les réactions avec l'environnement sont plus susceptibles de se produire. Dans l'industrie médicale, des rapports montrent qu'une solubilité élevée en oxygène gazeux des microbulles est bénéfique pour l'oxygénation des tissus hypoxiques. Dans la recherche sur le cancer, les chercheurs expérimentent en donnant à la bulle ultrafine une charge magnétique, ce qui leur permet d'utiliser la bulle ultrafine comme mécanisme d'administration de médicament en amenant le médicament aux cellules cancéreuses via un aimant en le tirant à l'endroit souhaité.

Les premiers domaines où les bulles ultrafines auront un impact sont les applications agricoles et de nettoyage. Les bulles ultrafines sont plus petites que la longueur d'onde de la lumière. En étant si petites, les bulles peuvent atteindre les pores profonds de n'importe quel matériau, puisque les bulles sont chargées négativement comme un détergent, elles peuvent faire flotter la saleté dans l'eau loin de l'objet. Le véritable avantage du lavage réside peut-être dans le nettoyage des fruits et légumes, ces produits tendres que nous ne voulons pas traiter avec des détergents, mais nous aimerions que les éventuels pesticides, bactéries et champignons soient éliminés des salades. Les bulles ultrafines peuvent jouer un rôle important dans ce processus.

Dans l'agriculture, les bulles ultrafines montrent des vitesses de croissance accrues et des récoltes plus lourdes. Les plantes ont besoin de 13 nutriments minéraux du sol et de l'air et de l'eau, elles absorbent l'hydrogène, l'oxygène et le carbone pour se développer. Les plantes absorbent l'oxygène dissous via les racines de l'eau tandis que le carbone est absorbé sous forme de CO2 via les feuilles. Dans les climats plus chauds où l'eau pour les plantes est également plus chaude, l'eau est souvent appauvrie en oxygène, lorsque l'ajout de bulles ultrafines à l'eau d'irrigation manque d'oxygène appartient au passé. Dans la culture des plantes, un niveau d'OD de 8 mg/L que nous considérons comme optimal, des niveaux accrus allant jusqu'à 16 mg/L montrent de légers avantages pour la croissance des plantes. Lors de l'utilisation de bulles ultrafines, les avantages de croissance sont plus importants que ce qui peut être expliqué uniquement par les niveaux d'OD. La bulle ultrafine favorise la croissance supplémentaire des plantes.

Il reste encore beaucoup de recherche et de développement d'applications à faire, mais une nouvelle industrie passionnante fait son apparition, créant des solutions durables et respectueuses de l'environnement pour améliorer les propriétés de l'eau.