Les terres rares peuvent contribuer à rendre les armes chimiques inoffensives : Des scientifiques canadiens présentent des résultats de recherche passionnants.
L'industrie de l'armement est l'un des nombreux domaines dans lesquels les terres rares sont utilisées : par exemple, dans les moteurs, les lasers, les radars ou les systèmes de guidage de missiles. Cependant, l'industrie de l'armement est l'un des nombreux domaines où les terres rares sont utilisées, recherche à l'Université Concordia au Canada montre que ces matières premières peuvent aussi produire l'effet inverse et contribuer au désarmement. Un composé contenant des terres rares a été mis au point pour neutraliser les armes chimiques en quelques minutes lorsqu'il est exposé à la lumière ultraviolette. Le groupe de recherche dirigé par Victor Quezada-Novoa, doctorant, et Ashlee Howarth, responsable de la recherche, a publié ses résultats dans la revue Chimie des matériaux.
La recherche est basée sur la classe de substances dites MOFs (metal-organic frameworks) : réseaux créés artificiellement et constitués d'ions métalliques ou de clusters métalliques, liés entre eux par des molécules organiques, les “linkers”. La structure ouverte et très poreuse est idéale pour stocker et absorber les gaz. Par le biais de réactions chimiques, les MOF peuvent même rendre les substances toxiques inoffensives, ce qui en fait un outil idéal pour neutraliser les gaz toxiques. La recherche sur les applications militaires possibles des MOF est donc en cours depuis un certain temps.
Un nouveau matériau aux propriétés exceptionnelles
L'équipe de recherche de Concordia a mis au point à cette fin un matériau qui, selon elle, est différent de tous les MOF précédents. Il contient des molécules de terres rares reliées entre elles par des liens à base de pyrène qui génèrent une espèce d'oxygène exceptionnellement réactive sous l'effet de la lumière UV. Cette espèce est capable de détruire le gaz moutarde, explique Quezada-Novoa. Le composé, appelé RE-CU-10 (RE pour “Rare Earths” et CU pour “Concordia University”), contient les métaux de terres rares yttrium et terbium.
L'agent de guerre hautement corrosif et très toxique qu'est le gaz moutarde, en fait du bisulfure, a été utilisé de la manière la plus notoire pendant la Première Guerre mondiale. Cette arme chimique est encore stockée et utilisée aujourd'hui. En laboratoire, le RE-CU-10 s'est avéré très efficace pour décomposer 23 millilitres de simulant de gaz moutarde. Les substances ont été placées dans un flacon de verre avec du méthanol, puis exposées à la lumière UV. Après seulement trois minutes et demie, la moitié du simulant de gaz moutarde a été neutralisée et après 15 minutes, 100% ont été neutralisés.
Quezada-Novoa, Howarth et leurs collègues chercheurs espèrent maintenant pouvoir un jour tester leur MOF dans un laboratoire militaire. Un objectif souhaitable, étant donné qu'il existe encore aujourd'hui de grandes quantités de gaz moutarde dans le monde.
Photo : iStock/andrey shalari
