Des chercheurs et collaborateurs de l'Université du Missouri ont développé un outil chimique innovant et respectueux de l'environnement qui exploite la puissance de l'eau et de l'électricité « savonneuses » conçues pour créer des réactions d'une toute nouvelle manière. Cette méthode d'électrochimie révolutionnaire pourrait réduire le coût de la fabrication de médicaments et de soutien à la technologie des énergies propres, y compris les efforts pour éliminer les pré- et les polyfluoroalkyles (PFAS), également appelés «Forever Chemicals», de l'eau. L'étude est publiée dans la revue Édition internationale d'Angewandte Chemie.
L'électrochimie traditionnelle repose sur des solvants toxiques et des électrolytes. Dans une recherche d'alternatives non toxiques, la professeure agrégée Sachin Handa et l'étudiante diplômée Karanjeet Kaur, aux côtés de Novartis Pharmaceuticals, ont développé des substances respectueuses de l'environnement appelées micelles – les structures moléculaires de Tiny fabriquées à partir d'acides aminés naturels et d'huile de noix de coco.
Ces structures en forme de balle ont deux côtés: l'un qui se mélange avec l'eau et l'autre qui la repousse. Leur conception unique a permis aux chercheurs de rendre les réactions électrochimiques plus efficaces en combinant les rôles traditionnels des solvants, des électrolytes et des boosters de réaction en un seul outil simple. Bonus: les réactions sont très efficaces et sélectives.
Handa et Kaur ont découvert la technique tout en essayant de trouver un moyen d'utiliser l'eau micellaire et l'électricité comme source verte pour stimuler les réactions chimiques, un processus appelé électrochimie micellaire.
« Notamment, ces micelles font avancer les réactions souhaitées, mais elles ne réagissent avec rien et restent stables, ce qui les rend uniques des micelles ioniques », a déclaré Handa, dont la nomination est au Mizzou's College of Arts and Science.
« En rendant le processus plus efficace, cette progression pourrait aider à améliorer le développement de médicaments – y compris les inhibiteurs ciblant les protéines, telles que le NS5A du virus de l'hépatite C – et peut être utilisée pour traiter les maladies hyperprolifératives, inflammatoires et immunorégulatrices. »
Les micelles peuvent être utilisées pour développer des technologies d'énergie propre en aidant à diviser l'eau en hydrogène et en oxygène.
« Ce processus, connu sous le nom d'électrocatalyse, joue également un rôle clé dans la production d'énergie propre », a déclaré Handa, qui a été embauché par l'initiative de Mizzouforward de l'université en 2023. « Avec la même approche, l'hydrogène – dans la situation généré à partir de l'eau – peut potentiellement être utilisé comme carburant propre. Plus, nous pouvons utiliser l'hydrogène pour décomposer des produits chimiques PFAS nocifs, les transformant en hydrocarbures utiles tout en libérant simultanément l'oxygène en l'air. »
En se concentrant sur la durabilité et l'efficacité, ce nouvel outil chimique peut réduire l'impact environnemental des processus chimiques traditionnels et offrir des solutions durables pour la production et le stockage d'énergie propre.
