Un professeur espagnol met au point une technique pour voir l'invisible : le secret réside dans les neutrons

Un professeur espagnol met au point une technique pour voir l'invisible : le secret réside dans les neutrons

Une découverte révolutionnaire vient d'être faite dans le domaine de la physique par un professeur espagnol. En effet, ce chercheur a mis au point une technique inédite qui permet de voir l'invisible, c'est-à-dire de détecter des éléments qui échappent à nos sens. Le secret de cette innovation réside dans l'utilisation de neutrons, des particules subatomiques qui ont la propriété de traverser la matière sans être détectées. Cette découverte majeure ouvre de nouvelles perspectives dans de nombreux domaines, notamment en physique, en chimie et en biologie. Nous allons vous présenter les détails de cette technique qui promet de révolutionner notre façon de comprendre le monde qui nous entoure.

Le secret des neutrons : un professeur espagnol révèle l'invisible dans les batteries

Une équipe de chercheurs a mis au point une technique innovante qui permet de visualiser l'invisible à l'intérieur des batteries en fonctionnement. Dirigée par le professeur espagnol Antoni Forner-Cuenca, de l'Université de Technologie d'Eindhoven, l'équipe a réussi à employer des radiographies de neutrons pour observer la composition et le comportement des fluides internes des batteries.

Le pouvoir des neutrons : Antoni Forner-Cuenca met au point une technique pour visualiser les fluides internes des batteries

Ce progrès, publié dans la revue Nature Communications, pourrait révolutionner l'étude des processus internes dans les dispositifs électrochimiques, en fournissant des images détaillées qui étaient jusqu'alors inaccessibles avec d'autres techniques de visualisation.

Les neutrons sont la clé pour voir l'invisible. De gauche à droite, Emre Boz, Maxime van der Heijden, Remy Jacquemond et Antoni Forner-Cuenca, à la source de neutrons du Paul Scherrer Institute en Suisse.

L'imagerie neutronique est une méthode avancée qui utilise un faisceau de neutrons pour traverser les matériaux et révéler leur structure interne. Contrairement à d'autres techniques comme les rayons X, les neutrons ont la capacité d'interagir avec des éléments légers comme l'hydrogène, ce qui permet d'observer la composition chimique des fluides à l'intérieur des batteries.

Cette approche est particulièrement utile dans la recherche de dispositifs électrochimiques tels que les batteries de flux, qui sont clés pour le stockage de l'énergie renouvelable.

La nouveauté du professeur Forner-Cuenca réside dans sa capacité à créer des images et des vidéos en temps réel du comportement interne d'une batterie pendant son fonctionnement. Jusqu'alors, la seule façon d'évaluer le rendement d'une batterie était par la mesure externe du voltage et du courant.

Cependant, avec cette nouvelle technique, les scientifiques peuvent directement visualiser comment les concentrations de liquides à l'intérieur de la batterie changent, ce qui ouvre la porte à un meilleur design et à un rendement amélioré.

Le processus commence lorsque le faisceau de neutrons est dirigé à travers la batterie en fonctionnement. N'ayant pas de charge électrique, les neutrons traversent le matériau externe sans interagir avec les électrons, ce qui leur permet d'atteindre les composants internes sans les perturber.

À mesure que les neutrons rencontrent des molécules contenant de l'hydrogène ou d'autres éléments, ils s'atténuent, et cette information est captée par des détecteurs, qui permettent aux chercheurs de cartographier avec précision les zones d'activité élevée à l'intérieur de la batterie.

Cette approche a permis aux scientifiques de découvrir des patrons dans la distribution et le mouvement des fluides internes. Par exemple, ils ont pu identifier des zones de la batterie où les liquides ne coulent pas correctement ou où se produit la précipitation de solides, ce qui réduit l'efficacité du dispositif.

Avec ces données, les ingénieurs peuvent améliorer le design des batteries et augmenter leur rendement.

Applications industrielles et énergétiques

L'impact de cette technique va au-delà des batteries de flux. La capacité de visualiser les processus internes en temps réel a des applications dans divers domaines industriels.

En particulier, les industries automobiles et aéronautiques pourraient bénéficier d'une meilleure compréhension des processus électrochimiques, permettant le développement de moteurs et de systèmes de stockage de l'énergie plus efficaces.

De plus, le méthode pourrait être employée pour étudier le comportement d'autres dispositifs électrochimiques, tels que les piles à combustible et les systèmes de stockage de l'énergie à grande échelle.

Ce succès a été possible grâce à la collaboration entre plusieurs institutions internationales, notamment le MIT (Institut de Technologie du Massachusetts) et l'Institut Paul Scherrer en Suisse, où les expériences ont été menées.

Pendant les essais, qui ont duré plus de 12 jours, les chercheurs ont pris des mesures toutes les 30 secondes, ce qui leur a permis d'obtenir un ensemble de données détaillées sur le comportement interne des batteries.

Avec cette technique, ce qui était invisible est maintenant à la portée des scientifiques, qui sont un pas plus près d'optimiser les technologies qui seront essentielles pour le futur énergétique de la planète.