Nano-mousse

Une nano-mousse est un système dispersé qui contient des phases gazeuses de l'ordre du nanomètre. Les bulles de gaz ou pores individuels sont généralement plus petits qu'un micromètre. Ils ont souvent une taille comprise entre quelques dizaines et quelques centaines de nanomètres.

La fabrication d'une nano-mousse peut se faire de différentes manières. Dans les liquides, les nano-mousses sont souvent produites par des apports d'énergie intensifs. Il s'agit notamment des ultrasons, de la détente à haute pression ou de procédés de mélange spéciaux. Des tensioactifs stabilisants, des polymères ou des particules peuvent empêcher la coalescence rapide des bulles de gaz. En raison de la petite taille des bulles, la pression de Laplace augmente fortement. Les nano-mousses se distinguent ainsi nettement des mousses macroscopiques classiques.

Une autre possibilité consiste à produire des nano-mousses à partir de masses fondues. Pour cela, du gaz est introduit dans une masse fondue de polymère ou de métal. Cela peut se faire, par exemple, à l'aide d'agents gonflants physiques ou de générateurs de gaz chimiques. Après l'expansion, la masse fondue se solidifie de manière contrôlée. Il en résulte une mousse solide avec des nanopores fermés ou partiellement ouverts. Ces matériaux ont une très grande surface interne pour une faible densité.

Les nano-mousses sont utilisées en raison de leur surface spécifique élevée. Celle-ci favorise le transport de matière, l'adsorption et la cinétique de réaction. Les nano-mousses peuvent servir de phase porteuse lorsque le liquide est transformé en une dispersion gaz-liquide à structure nanométrique. Il en résulte des approches intéressantes pour le mélange et l'humidification des poudres.

Les nano-mousses peuvent ainsi être introduites dans les mélanges de poudres à la place du liquide. La phase liquide est alors répartie de manière extrêmement fine. Cela améliore le mouillage des particules individuelles. Les poudres particulièrement absorbantes ou hygroscopiques en bénéficient. De plus, le surmouillage local et l'agglomération peuvent être réduits.

Cette approche est également pertinente pour les systèmes réactifs. Les réactifs peuvent être présents dans les lamelles de mousse ou aux interfaces gaz-liquide. Les voies de diffusion sont courtes. Les réactions peuvent ainsi se dérouler de manière plus homogène et mieux contrôlée. Cela vaut aussi bien pour les réactions chimiques que pour les processus de revêtement physiques.