Les organogels microporeux dit Bobis, nous permettent d’analyser les polluants.
D’après un texte d’Alexandra Ter Halle du laboratoire des IMRCP.
Nous avons vu que les plastiques peuvent accumuler et transporter des substances chimiques. Certaines sont bioaccumulables, cela veut dire qu’elles vont s’accumuler dans les organismes vivants. En principe plus l’on remonte la chaine alimentaire et plus ces substances sont accumulées dans les organismes.
Lors de ces Expéditions 7e Continent nous voulons savoir si les substances transportées par les plastiques peuvent se retrouver dans l’eau de mer. Sachant qu’ainsi ces substances seront susceptibles alors d’entrer dans la chaine alimentaire. Réaliser des mesures chimiques dans l’océan est un véritable défit car dans l’immensité de l’océan tout est dilué. Nous avons donc prévu de capter et concentrer ces substances pour ensuite les analyser en laboratoire au moyen d’une technique très sensible, la spectrométrie de masse.
Pour cela nous avons développé des nouveaux matériaux, des organogels microporeux. Ils captent les polluants hydrophobes comme le ferait une éponge. Les bobis, comme nous les avons surnommés en référence à Bob l’éponge, sont une innovation du Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique de l’Université Paul Sabatier. Ils sont capables d’adsorber rapidement une grande quantité de polluants : un temps d’exposition de quelques heures sur le terrain est suffisant contre plusieurs semaines pour des capteurs classiques !
Nous préparons les capteurs en laboratoire, nous n’utilisons des ingrédients « verts ».
On mélange de l’huile végétale avec un agent de gélification. On chauffe jusqu’à ce que l’agent de gélification soit dissout. On laisse refroidir. L’organogel est formé. C’est un gel, lorsque l’on renverse le bécher l’huile ne se renverse plus.
Maintenant on va introduire des trous dans le gel, on appelle ça des pores. On prépare des petits disques en pressant une pâte de sucre avec un peu d’eau dans un moule. Une fois que le sucre a séché, les grains de sucre sont agglomérés.
On plonge ces disques de sucre dans l’organogel fondu (on chauffe à 80 °). Une fois refroidi, on obtient des disques de sucres imprégnés d’organogel.
Quand on plonge les capteurs dans l’eau, le sucre se dissout et laisse la place à des pores. On a comparé les capteurs à de petites éponges car lorsque l’on regarde les images en microscopie électronique (à gauche en dessous) ou la reconstruction 3D du matériau par microtomographie (à droite en dessous) le matériau ressemble à une éponge.
Ces capteurs piègent si vite, justement car l’eau circule bien dans les capteurs Ils sont bien drainés et cela favorise les échanges.
On range séparément les capteurs dans des petites boites métalliques, numérotées pour le voyage.
Sur le septième continent :
On place les bobis dans des petites boules grillagées (des boules à thé !).
Puis nous attachons ces boules à différentes hauteurs sur une ligne équipée d’un flotteur, et captent ainsi les polluants à différentes profondeurs.
On les laisse 2h dans l’eau afin qu’ils captent les polluants qui se trouvent à sa proximité.
Une expérience dans le gyre de l’Atlantique Nord l’année dernière en Mai 2014.
De retour au laboratoire :
Les capteurs seront dissous et injectés en chromatographie liquide haute performance ou en chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse afin d’identifier les polluants captés dans l’eau du 7e Continent.