230 liens privés
- Respiration contrôlée : 30 à 40 respirations profondes et rapides par la bouche ou le nez. L'inspiration est active et profonde, l'expiration est passive et relâchée.
- Rétention du souffle : Après la dernière expiration, on retient son souffle aussi longtemps que possible.
- Inspiration de récupération : Une inspiration profonde suivie d'une rétention de 10-15 secondes.
- Répétition : On répète ce cycle 3 à 4 fois.
Voici les points principaux de la méthode de respiration Wim Hof :
Technique de base
La méthode de respiration Wim Hof se compose de plusieurs phases :
-
Respiration contrôlée : 30 à 40 respirations profondes et rapides par la bouche ou le nez. L'inspiration est active et profonde, l'expiration est passive et relâchée[2].
-
Rétention du souffle : Après la dernière expiration, on retient son souffle aussi longtemps que possible[2].
-
Inspiration de récupération : Une inspiration profonde suivie d'une rétention de 10-15 secondes[2].
-
Répétition : On répète ce cycle 3 à 4 fois[2].
Principes clés
- La pratique se fait idéalement le matin à jeun[2].
- Il faut rester concentré sur sa respiration, comme une forme de méditation active[2].
- L'objectif est d'oxygéner le sang au maximum, ce qui peut provoquer des sensations d'ivresse ou de picotements[1][3].
Effets physiologiques
- Activation du système nerveux sympathique[4]
- Augmentation temporaire du rythme cardiaque et de la pression artérielle[4]
- Élévation de la température corporelle[4]
- Hyperventilation contrôlée provoquant une alcalose respiratoire[5]
Bénéfices potentiels
- Réduction du stress
- Meilleure récupération physique
- Amélioration du sommeil et de la concentration
- Renforcement du système immunitaire[1][4]
Il est important de pratiquer progressivement et de ne jamais faire ces exercices dans l'eau ou en conduisant[2]. La méthode Wim Hof combine cette technique de respiration avec l'exposition au froid et la concentration mentale pour un effet global sur la santé[3][4].
Citations:
[1] https://organisologie.com/methode-wim-hof/
[2] https://pleinementgivre.fr/ressources/respiration-methode-wim-hof/
[3] https://riche-de-temps.fr/methode-wim-hof/
[4] https://www.foodspring.fr/magazine/methode-wim-hof
[5] https://www.inspire-potential.com/comment-expliquer-la-methode-wim-hof-d-un-point-de-vue-scientifique/
[6] https://eisbadi.ch/fr/methode-wim-hof-cours-de-base/
[7] https://fr.wikipedia.org/wiki/Respiration
[8] https://www.youtube.com/watch?v=-kSxLkxCVTI
La méthode de respiration Wim Hof semble avoir plusieurs effets sur le système immunitaire :
Stimulation du système immunitaire inné
La technique de respiration Wim Hof provoque une augmentation de la production d'hormones de stress comme le cortisol et l'adrénaline[1][2]. Ces hormones ont pour effet de stimuler l'activité du système immunitaire inné, qui constitue la première ligne de défense de l'organisme.
Réduction de l'inflammation
Paradoxalement, la production accrue de cortisol et d'adrénaline induite par la méthode Wim Hof a également un effet anti-inflammatoire[2]. Cela peut être bénéfique pour les personnes souffrant de maladies auto-immunes ou inflammatoires chroniques.
Modulation de la réponse immunitaire
Des études ont montré que les pratiquants de la méthode Wim Hof étaient capables de moduler volontairement leur réponse immunitaire face à des agents pathogènes[1]. Cela suggère une capacité accrue à contrôler certains aspects du système immunitaire.
Effets physiologiques
La respiration Wim Hof induit une alcalose respiratoire contrôlée et une activation du système nerveux sympathique[3]. Ces changements physiologiques semblent avoir des répercussions sur le fonctionnement du système immunitaire, bien que les mécanismes exacts ne soient pas encore totalement élucidés.
Il est important de noter que ces effets sur le système immunitaire sont observés dans le cadre d'une pratique régulière et contrôlée de la méthode Wim Hof. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les implications à long terme de cette technique sur l'immunité.
Citations:
[1] https://artdelarespiration.fr/linfluence-sur-limmunite-de-la-respiration-et-de-la-methode-wim-hof
[2] https://organisologie.com/methode-wim-hof/
[3] https://www.inspire-potential.com/comment-expliquer-la-methode-wim-hof-d-un-point-de-vue-scientifique/
[4] https://riche-de-temps.fr/methode-wim-hof/
[5] https://www.foodspring.fr/magazine/methode-wim-hof
[6] https://www.lapresse.ca/vivre/sante/201805/01/01-5168660-sur-les-traces-de-lhomme-de-glace.php
[7] https://www.mobilesport.ch/aktuell/psychologie-du-sport-methodes-tendance-dans-le-domaine-de-lentrainement-mental-hypnose-sportive-techniques-de-respiration-comme-wim-hof-ou-meditation/
[8] https://respire-aligne.com/fr/methode-wim-hof-et-inflammation-la-respiration-le-froid-les-deux/
Coup d'État contre Chavez (Chavez: Inside the Coup ou The Revolution Will Not Be Televised)
Le coup d'État du 11 avril 2002 au Venezuela désigne une tentative avortée de destitution forcée du président du Venezuela Hugo Chávez, qui fut détenu et empêché d’exercer son pouvoir pendant 47 heures.
Durant cette période, le pouvoir fut exercé par Pedro Carmona.
Une combinaison de force militaire et de manifestations populaires fit avorter le coup d’État et permit de remettre en place Hugo Chávez.
Des secteurs importants des forces armées et certains secteurs de l'opposition anti-Chávez ont refusé de soutenir le coup de Carmona, qui fut par ailleurs condamné par les gouvernements latino-américains lors du XVIe sommet du Groupe de Rio, réuni au Costa Rica, et par différentes organisations internationales.
Les États-Unis et l'Espagne ont rapidement reconnu le gouvernement de facto de Carmona, mais ont également fini par condamner le coup une fois que celui-ci eut échoué.
Le coup avait été planifié durant six à neuf mois, et a été exécuté après l'entrée en vigueur d'une série de lois controversées en novembre 2001 et après que le gouvernement eut tenté de renforcer son contrôle sur la compagnie pétrolière de l'État vénézuélien, PDVSA.
La conférence présente les dernières avancées dans la science des géopolymères, en se concentrant sur leur structure à différentes échelles. Les géopolymères sont des polymères minéraux avec deux systèmes principaux : les polysialates alcalins (à base de sodium ou potassium) et les géopolymères à base d'acide alumoxique (à base d'acide phosphorique ou organique)[1].
Le mécanisme de géopolymérisation des polysialates alcalins comprend six étapes : alcalinisation, dépolymérisation des silicates, formation de gel d'oligosialates, polycondensation, réticulation et solidification. Ces étapes correspondent à quatre niveaux de structure[1]:
-1. Structure primaire : composition atomique et structure chimique des monomères obtenus lors de l'alcalinisation et la dépolymérisation.
-2. Structure secondaire : formation d'oligomères hexagonaux par réaction chimique des monomères.
-3. Structure tertiaire : production de rubans tridimensionnels par réaction entre les oligomères hexagonaux.
-4. Structure quaternaire : réseau 3D global formé par l'interaction entre plusieurs structures tertiaires.
Des études microscopiques ont révélé que la matrice géopolymère est constituée de nanoparticules de 10 à 20 nm appelées "micelles géopolymères"[1].
La conférence présente également des recherches sur des métakaolins à haute résistance, composés d'un mélange naturel de métakaolinite et de métahalloysite, permettant d'obtenir des géopolymères imprimés en 3D avec des résistances à la flexion de 25-30 MPa et à la compression de 180 MPa[1].
Concernant les géopolymères à base d'acide alumoxique, le mécanisme de géopolymérisation diffère. Avec l'acide phosphorique par exemple, le métakaolin se décompose en unités SiO2 et en unités alumoxy, formant deux réseaux géopolymériques distincts. Le réseau d'aluminium-phosphate adopte une structure quaternaire similaire au quartz, expliquant sa stabilité[1].
Des avancées récentes ont permis de développer des géopolymères à base d'acides organiques, ouvrant la voie à la réplication d'artefacts anciens comme les vases en pierre dure de l'Égypte antique[1].
En conclusion, cette conférence souligne l'importance de comprendre la structure multi-échelle des géopolymères pour développer des matériaux aux propriétés uniques, comme une excellente résistance aux chocs thermiques et au vide, les rendant idéaux pour des applications spatiales et extraterrestres[1].
Citations:
[1] https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/4014915/db20ce55-9419-4042-a236-0165ab2dae8a/geopolymere-aluminium.txt
–––––––––
Geopolymer Science
Welcome to the 16th Geopolymer Camp.
It is my pleasure to once again report on the latest developments in geopolymer research
and developments around the world.
As it has become a tradition, I have carefully selected the most valuable results to highlight
since the last Geopolymer Camp.
I would like to draw your attention that since 2009, which was our first Geopolymer Camp,
my presentations have been recorded and can be found on our Geopolymer Institute's website
or on YouTube.
You can view these videos for a more in-depth understanding of the evolution of geopolymer
research over the years.
I always start my keynote with the following pictures, because 90% of the participants
are new.
It is always interesting to show how it all began.
The first Geopolymer Conference was held in the University of Technology in Compiègne in
1988, located north of Paris.
It is noteworthy that this conference took place 10 years after the discovery of the
first geopolymer binder in our private laboratory, which was situated in Saint-Quentin here near
the present day campus.
Three years later, the research, development, and applications of geopolymers can be found
all over the world.
Obviously, as the number of laboratories grows, so does the number of publications.
In the first years, with my reference paper published in 1991, which was cited, which
is cited thousands of times, there are one to three publications per year, and then it
starts rising slightly.
In 2008, the Geopolymer Institute published the first and second editions of my reference
book, "Geopolymer Chemistry and Applications," and the fifth edition was introduced in 2020.
From primary to quaternary structures
This year's state of research and development comprises only one part.
Usually, I have two, three, or four parts.
Today, only one.
Geopolymer science from primary to quaternary structures.
In 1976, when I first introduced the concept of mineral polymer, which two years later
become the generic term geopolymer, the mainstream of scientists could not imagine that polymers
existed outside the well plowed field of organic polymers.
We have presently two systems, polysialate alkaline-based geopolymer, sodium-based or
potassium-based, and alumoxy acid-based geopolymer, phosphoric-based and organic acid-based.
First, polysialate-based geopolymerization.
We know that the geopolymerization mechanism of the alkaline polysialate-based geopolymer
includes six steps.
Those who attended the tutorial yesterday learned about the connection between these
steps and the process methodology.
The six steps are alkalination, depolymerization of silicates, gel formation of oligosialates,
polycondensation, reticulation networking, geopolymer solidification.
In addition to the chemical mechanism, some physical parameters are also very important.
Geopolymers have a specific 3D shape and are organized into different formations or structures.
From primary to quaternary structures, there are four levels of geopolymer structures which
are related to the chemical mechanism.
First alkalination and depolymerization of silicates is the primary structure.
The gel formation of oligosialates is the secondary structure.
The polycondensation is the tertiary structure.
And the reticulation networking and the geopolymer solidification is the quaternary structure.
This is what I learned when I studied organic polymer chemistry 60 years ago and I have
transferred all this knowledge from the organic to the geopolymer.
Primary structure refers to the atomic composition and chemical structure of the monomers obtained
during the alkalination and depolymerization of silicates and aluminosilicates.
The primary structure of alkaline sialate, geopolymer, refers to the soluble monomeric
unit of molecules.
Among the potassium-based monomers, five soluble molecules were discovered, namely number one,
orthosialate, Si-O-Al; number two, orthosialate, disiloxo, one Si-O-Al and a siloxo attached
to the sialate; number three, orthosialate, disiloxo, but here no longer linear but on
a triangle; number four, orthosialate, disiloxo, and the squared structure which is very important
essentially for sodium-based geopolymer, the orthosialate disiloxo which has Si-O-Al and
two Si-O-H.
You can find all these structures in my book, chapter six.
The next level of geopolymer structure corresponding to the chemical reaction, gel formation of
potassium oligosialate siloxo, is the secondary structure.
It refers to the formation of the oligomer with hexagonal shape through the chemical
reaction of the monomer potassium.
This is valid for potassium.
The potassium orthosialate structure and reaction with potassium silicate.
So we have Si-O-Al and two Si-O-Al which react with two silicate molecules and we get the
first hexagonal secondary structure.
The next step, polyconensation, produces a three-dimensional ribbon.
It is called the tertiary structure.
The tertiary structure is primarily due to the chemical reaction between the hexagonal
shape, oligomers, the oligosialate of the secondary structure and, each hexagonal
unit reacts with another and producing a 3D ribbon.
This is valid for potassium.
The overall three-dimensional structure of geopolymer is called its quaternary structure.
The quaternary structure is primarily due to chemical interaction between several ribbon
structures of the tertiary structure yielding a 3D network or framework like the leucite
framework, the natural geological material leucite.
Several geopolymer laboratories including our geopolymer laboratory here in Saint Quentin
have discovered this quaternary structure under the electron microscope.
In 2003, Waltraud Kriven and her team at the University of Illinois in the USA investigated
with transmission electron microscopy the microstructure of fully reacted potassium
sialate siloxo type geopolymers.
The geopolymer was the result of a sol-gel reaction.
They found that it consists of individual nanoparticulates ranging from 10 to 20 nanometers
in diameter.
They are shown on the slide at the pointer tip of the arrow.
The scale is 500 nanometers and the subscale is 50 nanometers.
It is the accumulation of these nanoparticulates or individual particulates that forms the
geopolymer matrix.
I refer to these particles as geopolymer micelle.
They have the same dimensions as organic polymers.
So presently today the geopolymer chemistry and structures and some organic polymers are
similar.
Nine years later, Dong-Kyun Seo and his team from Arizona State University in the USA conducted
a study with a regular metakaolin based geopolymer produced on the high aqueous dilution.
The scale is 20 nanometers.
During the reticulation process, the geopolymer micelles, which are 10 nanometers in size,
were clearly visible under the transmission microscope.
This has been a presentation at the geopolymer camp 2018 and you'll find this presentation
on the institute website.
The geopolymer matrix is made of nano and submicron ellipsoidal particulates, which
we call geopolymer micelles.
The figure shows the very small dimensions of the geopolymer nanoparticulates, geopolymer
micelle, when compared to other spherical structures like colloidal silicate, silica
fume or fly ash.
Geopolymer is a nanomaterial, a polymer.
It is not a gel.
The starting metakaolin in the Arizona State University experiment was a commercial product
MetaMax with its typical tabular microstructure for metakaolin.
The subscale is 200 nanometers.
Last year, I mentioned in my keynote 2023 that our geopolymer laboratory here had started
a three-year project to develop direct ink writing, 3D printing of high-strength stable
ceramic-type geopolymers.
During this study, we came across a series of metakaolins which have very high strength.
In the literature, the mainstream, the flexural strength is around 10 MPa.
In our geopolymer lab with all-purpose commercial metakaolin like the MetaMax, the value is
around 15 MPa flexural strength.
The new metakaolins have a flexural strength in the range of 25 to 30 MPa and a compressive
strength of 180 MPa with the same mineral filler, feldpar in all trials.
They are well-suited for the 3D printing of ceramic-like geopolymer products.
The raw materials are these geological materials that are called kaolin clay.
Under the scanning electron microscope, the subscale is 200 nanometers.
We discovered that these raw materials are a naturally occurring mixture of kaolinite
with its large crystals and halloysite.
But this halloysite is not like the well-crystallized rigid nanotubes.
Here we have unfolded nanosheets or nanoplates.
This structure was published in 2019 in a paper titled "Characterization of Diatomaceous
Earth and Halloysite Resources of Poland" by a team from the Silesian University of
Technology.
The halloysite nanoplates are well-distributed throughout the samples and their shape is
different from the nanotubes normally associated with the mineral halloysite.
After calcination at 700, 800°C, the resulting metakaolins is a naturally occurring
mixture of metakaolinite and metahalloysite.
Another high-strength metakaolin comprises also metakaolinite and metahalloysite.
The subscale is 200 nanometers.
These high-strength metakaolins are used to manufacture high-strength 3D-printed geopolymer
ceramics.
High-strength 3D-printed geopolymer ceramic, 0.7 millimeters to 1 millimeter thread, chemically
stable potassium-based geopolymer with high-strength metakaolins 750 and feldspar filler.
That's all.
Compare the size with the one-euro coin that is on the left of the picture.
We took one of these new commercial metakaolins as received from the supplier to make a potassium-based
polysialate-siloxo-geopolymer item.
Under the scanning electron microscope with very high resolution, the subscale is 100
nanometers.
The matrix of the potassium-based polysialate-siloxo-geopolymer is made of individual geopolymer micelles,
identical to the previous ones, but we see also intact very thin hexagonal crystals of
metakaolinite embedded in a geopolymer matrix with nano-geopolymer micelles.
In other words, the geopolymerization was not complete.
After grinding for 10 minutes the liquid geopolymer resin containing potassium silicate and the
metakaolin, the matrix no longer shows unreacted metakaolin, only geopolymer micelles.
After 20 minutes of grinding, the quaternary structure of the geopolymer micelle is well
defined and essentially here, and the expanded view displays beautiful individual geopolymer
micelles with overall dimension in the range of 10 to 20 nanometers.
The conclusion of this study is that we have demonstrated that the quaternary structure
of metakaolin-based geopolymer is a well-defined 3D polymeric network in the form of individual
particles called geopolymer micelles with overall dimension in the range of 10 to 20
nano.
The quaternary structure of the nano-sized potassium-based geopolymer micelle retains
the same shape when heated up to 1000°C. Its microstructure also remains X-ray amorphous.
At higher temperatures,
it crystallizes into the mineral leucite with a melting point above 1400°C. This
is a potassium-based geopolymer, not the sodium.
The sodium will provide a different structure, but also other geopolymer micelles.
This explains its unique structural properties.
For example, excellent thermal shock resistance at high or very low temperatures, resistance
to high vacuum, making it the ideal material for lunar space and extraterrestrial applications.
Seven scientists who promote the misconception that the result of geopolymerization is an
NASH or KASH-type hydrate are mistaken.
Alkali activated materials are not geopolymers.
This has been explained in different articles and videos that we posted on the web entitled
"Why Alkali Activated Materials are NOT Geopolymers."
These cement scientists can purchase the geopolymer bundle book and learn how to produce true
geopolymers.
Alumoxy-based Geopolymerization
The second geopolymeric system is the alumoxy-based geopolymerization that we call Al-O-X.
It uses an acidic medium, either phosphoric acid based or organic acids based.
Metakaolin is always reacting with these acids.
The geopolymerization mechanism of the alumoxy-based geopolymers is different from the alkaline
based.
It starts with the decomposition of the aluminosilicates into two units.
First SiO2, we know that metakaolin when added to acid, the acid extract the SiO2.
First SiO2 units, second alumoxy units.
For example, with phosphoric acid, we get the phosphate based geopolymer that is explained
in the chapter 14.
For organics acid, we don't have anything written so far.
For phosphoric acid, for example, phosphoric acid reacts with metakaolin according to
the chemical reaction H3PO4, phosphoric acid, metakaolin yields SiO2 and aluminum phosphate.
Under the electron microscope, we see the two different geopolymeric networks.
The first geopolymeric network on the left is based on SiO2 units.
And the second, it is the one in dark gray.
In light gray, we have the second geopolymeric network based on aluminum phosphate.
These aluminum phosphate geopolymer has a very special three-dimensional quaternary
structure, namely that of quartz.
Aluminum phosphate is the berlinite, which is isostructural to quartz.
It has the same structure that is the helicoidal structure, which is isostructural to quartz.
This explains why the X-ray diagrams of the aluminum oxide geopolymer aluminum phosphate
are identical to the X-ray diagrams of SiO2.
Same for the high temperature quaternary structures aluminum phosphate tridymite and aluminum
phosphate cristobalite.
Instead of SiO-SiO-SiO units, we have AlOP units, but they are identical.
So this structure is very, very stable.
The second alumoxy geopolymer reaction is based on organics acids.
We believe we have now found the principles of the alumoxy-based geopolymerization Al-O-X.
They are no longer alkaline-based (Na,K)-Si-O-Al, (Na,K)-sialate.
It was not easy.
We had to make, to take a new approach.
But thanks to the perseverance of my son, Ralph Davidovits, we succeeded.
One of our breakthroughs is the ability to replicate ancient artifacts such as the hard
stone vases from the early dynasties, 2500 BC in Egypt.
These vases are thought to have been made from geological hard stones, an impossible
carving task indeed.
We believe that these ancient artifacts were made using artificial stones.
I have always maintained that these vases were made of moldable stone paste similar
to clay and ceramics.
Indeed, they were made using a method very similar to that developed at Pumapunku, Tiwanaku
in Bolivia, South America for the andesite volcanic monuments.
See the articles and videos at the Geopolymer Institute website at www.geopolymer.org/archaeology.
My book, Ancient Geopolymers in South America and Easter Island, will be published by the
renowned publisher Springer Nature this November 24.
We have here some samples of this material.
It is ceramic and it is impossible to break.
This has been my state of the geopolymer research and development for 2024.
Science des géopolymères
Bienvenue au 16e Geopolymer Camp.
J'ai le plaisir de vous présenter une fois de plus les derniers développements de la recherche sur les géopolymères et les développements dans le monde entier.
et des développements dans le monde entier.
Comme c'est devenu une tradition, j'ai soigneusement sélectionné les résultats les plus intéressants à mettre en évidence depuis le dernier Geopolymer Camp.
depuis le dernier Geopolymer Camp.
J'aimerais attirer votre attention sur le fait que depuis 2009, date de notre premier Geopolymer Camp,
mes présentations ont été enregistrées et peuvent être consultées sur le site web de l'Institut des géopolymères
ou sur YouTube.
Vous pouvez visionner ces vidéos pour mieux comprendre l'évolution de la recherche sur les géopolymères au fil des ans.
au fil des ans.
Je commence toujours mon discours par les images suivantes, car 90 % des participants sont nouveaux.
sont nouveaux.
Il est toujours intéressant de montrer comment tout a commencé.
La première conférence sur les géopolymères s'est tenue à l'université de technologie de Compiègne en 1988, au nord de Paris.
1988, située au nord de Paris.
Il est intéressant de noter que cette conférence a eu lieu 10 ans après la découverte du premier liant géopolymère dans l'eau.
premier liant géopolymère dans notre laboratoire privé, qui était situé à Saint-Quentin, près du campus actuel.
l'actuel campus.
Trois ans plus tard, la recherche, le développement et les applications des géopolymères sont présents dans le monde entier.
dans le monde entier.
Évidemment, plus le nombre de laboratoires augmente, plus le nombre de publications s'accroît.
Les premières années, avec mon article de référence publié en 1991, qui a été cité, qui est cité des milliers de fois, il y a des milliers de publications.
cité des milliers de fois, il y a une à trois publications par an, puis cela commence à augmenter légèrement.
puis cela commence à augmenter légèrement.
En 2008, l'Institut des géopolymères a publié la première et la deuxième édition de mon ouvrage de référence, "Geopolymer Chemistry".
En 2008, l'Institut des géopolymères a publié la première et la deuxième édition de mon ouvrage de référence, "Geopolymer Chemistry and Applications", et la cinquième édition a été introduite en 2020.
Des structures primaires aux structures quaternaires
L'état de la recherche et du développement de cette année ne comporte qu'une seule partie.
D'habitude, j'en ai deux, trois ou quatre.
Aujourd'hui, une seule.
La science des géopolymères, des structures primaires aux structures quaternaires.
En 1976, lorsque j'ai introduit pour la première fois le concept de polymère minéral qui, deux ans plus tard, est devenu le terme générique de géopolymère.
le terme générique de géopolymère, le courant dominant des scientifiques ne pouvait pas imaginer que les polymères
en dehors du champ bien labouré des polymères organiques.
Nous disposons actuellement de deux systèmes, le géopolymère à base de polysialate alcalin, à base de sodium ou de potassium, et le géopolymère à base d'alumoxyacide.
à base de sodium ou de potassium, et le géopolymère à base d'acide alumoxy, à base de phosphore et d'acide organique.
Tout d'abord, la géopolymérisation à base de polysialate.
Nous savons que le mécanisme de géopolymérisation du géopolymère alcalin à base de polysialate
comprend six étapes.
Les personnes qui ont assisté à la séance de formation d'hier ont appris le lien entre ces étapes et la méthodologie du processus.
étapes et la méthodologie du processus.
Les six étapes sont l'alcalinisation, la dépolymérisation des silicates, la formation de gel d'oligosialates,
polycondensation, réseau de réticulation, solidification du géopolymère.
Outre le mécanisme chimique, certains paramètres physiques sont également très importants.
Les géopolymères ont une forme 3D spécifique et sont organisés en différentes formations ou structures.
Des structures primaires aux structures quaternaires, il existe quatre niveaux de structures de géopolymères qui sont liés au mécanisme chimique.
La première alcalinisation et la dépolymérisation des silicates constituent la structure primaire.
La formation de gel d'oligosialates est la structure secondaire.
La polycondensation est la structure tertiaire.
Enfin, le réseau de réticulation et la solidification des géopolymères constituent la structure quaternaire.
C'est ce que j'ai appris lorsque j'ai étudié la chimie des polymères organiques il y a 60 ans.
transféré toutes ces connaissances de la chimie organique à la chimie des géopolymères.
La structure primaire fait référence à la composition atomique et à la structure chimique des monomères obtenus
lors de l'alcalinisation et de la dépolymérisation des silicates et des aluminosilicates.
La structure primaire du sialate alcalin, géopolymère, se réfère à l'unité monomérique soluble des molécules.
Parmi les monomères à base de potassium, cinq molécules solubles ont été découvertes, à savoir le numéro un,
orthosialate, Si-O-Al ; numéro deux, orthosialate, disiloxo, un Si-O-Al et un siloxo attaché au sialate ; numéro trois, orthosialate, disiloxo, un Si-O-Al et un siloxo attaché au sialate.
au sialate ; numéro trois, orthosialate, disiloxo, mais ici non plus linéaire mais en triangle ; numéro quatre, orthosialate, disiloxo, mais ici non plus linéaire mais en triangle
triangle ; numéro quatre, orthosialate, disiloxo, et la structure quadrillée qui est très importante
essentiellement pour les géopolymères à base de sodium, l'orthosialate disiloxo qui possède Si-O-Al et
deux Si-O-H.
Vous trouverez toutes ces structures dans mon livre, au chapitre six.
Le niveau suivant de la structure du géopolymère correspond à la réaction chimique, à la formation du gel de
l'oligosialate de potassium siloxo, est la structure secondaire.
Il s'agit de la formation de l'oligomère de forme hexagonale par la réaction chimique du monomère potassium.
réaction chimique du monomère potassium.
Ceci est valable pour le potassium.
La structure de l'orthosialate de potassium et la réaction avec le silicate de potassium.
Nous avons donc Si-O-Al et deux Si-O-Al qui réagissent avec deux molécules de silicate et nous obtenons la première structure secondaire hexagonale.
première structure secondaire hexagonale.
L'étape suivante, la polyconensation, produit un ruban tridimensionnel.
C'est ce qu'on appelle la structure tertiaire.
La structure tertiaire est principalement due à la réaction chimique entre la forme hexagonale, les oligomères, l'oligosialate de la structure secondaire et chaque hexagonal.
La structure tertiaire est principalement due à la réaction chimique entre la forme hexagonale, les oligomères, l'oligosialate de la structure secondaire et chaque unité hexagonale réagit avec une autre et produit un ruban en 3D.
unité hexagonale réagit avec une autre et produit un ruban 3D.
Ceci est valable pour le potassium.
La structure tridimensionnelle globale du géopolymère est appelée structure quaternaire.
La structure quaternaire est principalement due à l'interaction chimique entre plusieurs rubans.
rubans de la structure tertiaire, ce qui donne un réseau ou une structure tridimensionnelle comme la structure de la leucite, le matériau géologique naturel qu'est la leucite.
le matériau géologique naturel qu'est la leucite.
Plusieurs laboratoires de géopolymères, dont notre laboratoire de géopolymères ici à Saint Quentin
ont découvert cette structure quaternaire au microscope électronique.
En 2003, Waltraud Kriven et son équipe de l'Université de l'Illinois aux Etats-Unis ont étudié en microscopie électronique à transmission les microstructures de la leucite.
microscopie électronique à transmission la microstructure de géants de type siloxo de potassium
sialate de potassium de type siloxo.
Le géopolymère est le résultat d'une réaction sol-gel.
Ils ont constaté qu'il était constitué de nanoparticules individuelles d'un diamètre de 10 à 20 nanomètres.
de diamètre.
Ces nanoparticules sont représentées sur la diapositive à la pointe de la flèche.
L'échelle est de 500 nanomètres et la sous-échelle de 50 nanomètres.
C'est l'accumulation de ces nanoparticules ou particules individuelles qui forme la matrice géopolymère.
matrice géopolymère.
Je qualifie ces particules de micelles de géopolymères.
Elles ont les mêmes dimensions que les polymères organiques.
Ainsi, à l'heure actuelle, la chimie et les structures des géopolymères et de certains polymères organiques sont
similaires.
Neuf ans plus tard, Dong-Kyun Seo et son équipe de l'université d'État de l'Arizona, aux États-Unis, ont mené une étude sur un métakaolin ordinaire.
une étude sur un géopolymère régulier à base de métakaolin produit à haute dilution aqueuse.
L'échelle est de 20 nanomètres.
Au cours du processus de réticulation, les micelles du géopolymère, d'une taille de 10 nanomètres, étaient clairement visibles au microscope à transmission.
Ceci a fait l'objet d'une présentation au geopolymer camp 2018 et vous trouverez cette présentation
sur le site de l'institut.
La matrice du géopolymère est constituée de particules ellipsoïdales de taille nanométrique et submicronique, que
que nous appelons micelles de géopolymère.
La figure montre les dimensions très réduites des nanoparticules de géopolymère, les micelles de géopolymère, par rapport à d'autres sphères.
micelles de géopolymère, par rapport à d'autres structures sphériques telles que le silicate colloïdal, la fumée de silice ou les cendres volantes.
silice, la fumée de silice ou les cendres volantes.
Le géopolymère est un nanomatériau, un polymère.
Ce n'est pas un gel.
Le métakaolin de départ de l'expérience de l'université d'État de l'Arizona était un produit commercial
MetaMax, dont la microstructure tabulaire est typique du métakaolin.
La sous-échelle est de 200 nanomètres.
L'année dernière, j'ai mentionné dans mon discours liminaire 2023 que notre laboratoire de géopolymères avait lancé un projet de trois ans pour développer une encre directe.
un projet de trois ans visant à développer l'écriture directe à l'encre, l'impression 3D de géopolymères stables à haute résistance.
géopolymères stables de type céramique à haute résistance.
Au cours de cette étude, nous avons découvert une série de métakaolins très résistants.
Dans la littérature, la résistance à la flexion est généralement de l'ordre de 10 MPa.
Dans notre laboratoire de géopolymères, avec un métakaolin commercial universel comme le MetaMax, la valeur est d'environ 15 MPa pour la résistance à la flexion.
d'environ 15 MPa.
Les nouveaux métakaolins ont une résistance à la flexion de l'ordre de 25 à 30 MPa et une résistance à la compression de 180 MPa avec les mêmes caractéristiques.
compression de 180 MPa avec la même charge minérale, le feldpar, dans tous les essais.
Elles conviennent parfaitement à l'impression 3D de produits géopolymères de type céramique.
Les matières premières sont ces matériaux géologiques appelés argile kaolinique.
Au microscope électronique à balayage, la sous-échelle est de 200 nanomètres.
Nous avons découvert que ces matières premières sont un mélange naturel de kaolinite
avec ses gros cristaux et d'halloysite.
Mais cette halloysite ne ressemble pas aux nanotubes rigides bien cristallisés.
Il s'agit ici de nanofeuillets ou de nanoplates dépliés.
Cette structure a été publiée en 2019 dans un article intitulé "Characterization of Diatomaceous
Diatomaceous Earth and Halloysite Resources of Poland" par une équipe de l'Université de technologie de Silésie.
Les nanoplates d'halloysite sont bien répartis dans les échantillons et leur forme est différente de celle des nanotubes normalement présents dans la terre diatomée.
différente des nanotubes normalement associés à l'halloysite.
Après calcination à 700, 800°C, les métakaolins obtenus sont un mélange naturel de métakaolinite et de métaolinite.
mélange naturel de métakaolinite et de métahalloysite.
Un autre métakaolin à haute résistance comprend également de la métakaolinite et de la métahalloysite.
La sous-échelle est de 200 nanomètres.
Ces métakaolins à haute résistance sont utilisés pour fabriquer des céramiques géopolymères à haute résistance imprimées en 3D.
Céramique géopolymère à haute résistance imprimée en 3D, fil de 0,7 millimètre à 1 millimètre, géopolymère à base de potassium chimiquement stable, avec un fil de 0,7 millimètre à 1 millimètre.
géopolymère à base de potassium chimiquement stable avec des métakaolins 750 à haute résistance et une charge de feldspath.
C'est tout.
Comparez la taille avec la pièce d'un euro qui se trouve à gauche de l'image.
Nous avons utilisé l'une de ces nouvelles métakaolines commerciales, telle qu'elle nous a été fournie par le fournisseur, pour fabriquer un
polysialate-siloxo-géopolymère à base de potassium.
Au microscope électronique à balayage à très haute résolution, la sous-échelle est de 100
nanomètres.
La matrice du polysialate-siloxo-géopolymère à base de potassium est constituée de micelles individuelles de géopolymère,
identiques aux précédentes, mais nous voyons aussi des cristaux hexagonaux très fins et intacts de métakaolinite, noyés dans une matrice de géopolymère avec des micelles de nanogéopolymère.
métakaolinite enrobés dans une matrice de géopolymère avec des nanomicelles de géopolymère.
En d'autres termes, la géopolymérisation n'a pas été complète.
Après avoir broyé pendant 10 minutes la résine géopolymère liquide contenant le silicate de potassium et le métakaolin, la matrice n'était plus en mesure de répondre à la demande.
métakaolin, la matrice ne présente plus de métakaolin non réagi, mais uniquement des micelles de géopolymères.
Après 20 minutes de broyage, la structure quaternaire de la micelle de géopolymère est bien définie et essentiellement présente.
bien définie et essentiellement présente, et la vue élargie montre de belles micelles de géopolymère individuelles avec des dimensions globales dans la gamme.
La vue élargie montre de belles micelles de géopolymère individuelles dont la dimension globale est comprise entre 10 et 20 nanomètres.
La conclusion de cette étude est que nous avons démontré que la structure quaternaire
quaternaire du géopolymère à base de métakaolin est un réseau polymérique 3D bien défini sous forme de particules individuelles
particules individuelles appelées micelles de géopolymère dont la dimension globale est comprise entre 10 et 20
nano.
La structure quaternaire de la micelle de géopolymère à base de potassium de taille nanométrique conserve la même forme lorsqu'elle est chauffée jusqu'à 1 000 °C.
la même forme lorsqu'elle est chauffée à 1000°C. Sa microstructure reste également amorphe aux rayons X.
À des températures plus élevées,
elle cristallise en leucite, un minéral dont le point de fusion est supérieur à 1400°C. Il s'agit d'un géopolymère à base de potassium.
est un géopolymère à base de potassium, et non de sodium.
Le sodium donnera une structure différente, mais aussi d'autres micelles de géopolymères.
Cela explique ses propriétés structurelles uniques.
Par exemple, une excellente résistance aux chocs thermiques à haute ou très basse température, une résistance
résistance au vide poussé, ce qui en fait le matériau idéal pour les applications lunaires et extraterrestres.
Sept scientifiques qui véhiculent l'idée fausse que le résultat de la géopolymérisation est un hydrate de type NASH ou KASH.
NASH ou un hydrate de type KASH sont dans l'erreur.
Les matériaux activés par l'alcali ne sont pas des géopolymères.
Cela a été expliqué dans différents articles et vidéos que nous avons publiés sur le web et qui s'intitulent
"Pourquoi les matériaux activés par l'alcali ne sont PAS des géopolymères".
Ces cimentiers peuvent acheter le livre sur les géopolymères et apprendre à produire de véritables géopolymères.
Géopolymérisation à base d'alumoxy
Le deuxième système géopolymérique est la géopolymérisation à base d'alumoxy que nous appelons Al-O-X.
Il utilise un milieu acide, soit à base d'acide phosphorique, soit à base d'acides organiques.
Le métakaolin réagit toujours avec ces acides.
Le mécanisme de géopolymérisation des géopolymères à base d'alumoxy est différent de celui des géopolymères à base alcaline.
Il commence par la décomposition des aluminosilicates en deux unités.
D'abord le SiO2, nous savons que le métakaolin ajouté à l'acide extrait le SiO2.
Les premières unités SiO2, les secondes unités alumoxy.
Par exemple, avec l'acide phosphorique, nous obtenons le géopolymère à base de phosphate qui est expliqué au chapitre 14.
Pour l'acide organique, nous n'avons rien écrit jusqu'à présent.
Pour l'acide phosphorique, par exemple, l'acide phosphorique réagit avec le métakaolin selon
la réaction chimique H3PO4, acide phosphorique, métakaolin donne SiO2 et phosphate d'aluminium.
Au microscope électronique, on observe deux réseaux géopolymériques différents.
Le premier réseau géopolymérique à gauche est basé sur des unités de SiO2.
Le second est en gris foncé.
En gris clair, nous avons le deuxième réseau géopolymérique à base de phosphate d'aluminium.
Ces géopolymères à base de phosphate d'aluminium ont une structure quaternaire tridimensionnelle très particulière, à savoir celle du quartz.
quaternaire tridimensionnelle très particulière, à savoir celle du quartz.
Le phosphate d'aluminium est la berlinite, qui est isostructurale du quartz.
Il possède la même structure, à savoir la structure hélicoïdale, qui est isostructurale du quartz.
Cela explique pourquoi les diagrammes de rayons X du géopolymère d'oxyde d'aluminium phosphate d'aluminium
sont identiques à ceux du SiO2.
Il en va de même pour les structures quaternaires à haute température du phosphate d'aluminium tridymite et du phosphate d'aluminium cristobalite.
phosphate d'aluminium cristobalite.
Au lieu d'unités SiO-SiO-SiO, nous avons des unités AlOP, mais elles sont identiques.
Cette structure est donc très, très stable.
La deuxième réaction du géopolymère alumoxy est basée sur les acides organiques.
Nous pensons avoir trouvé les principes de la géopolymérisation Al-O-X à base d'alumoxy.
Ce ne sont plus des (Na,K)-Si-O-Al, des (Na,K)-sialate à base d'alcalins.
Cela n'a pas été facile.
Nous avons dû faire, prendre une nouvelle approche.
Mais grâce à la persévérance de mon fils, Ralph Davidovits, nous avons réussi.
L'une de nos percées est la capacité de reproduire des artefacts anciens tels que les vases en pierre dure du début datant des premières dynasties, 2500 ans avant J.-C., en Égypte.
On pense que ces vases ont été fabriqués à partir de pierres géologiques dures impossible à sculpter.
Nous pensons que ces objets anciens ont été fabriqués à l'aide de pierres artificielles.
J'ai toujours soutenu que ces vases étaient faits d'une pâte de pierre moulable semblable à l'argile et à la céramique.
En effet, ils ont été fabriqués selon une méthode très similaire à celle développée à Pumapunku, Tiwanaku en Bolivie, Amérique du Sud, pour les monuments volcaniques en andésite.
Voir les articles et les vidéos sur le site web de l'Institut des géopolymères à l'adresse https://www.geopolymer.org/archaeology
Mon livre, Ancient Geopolymers in South America and Easter Island (Les géopolymères anciens en Amérique du Sud et sur l'île de Pâques), sera publié par le célèbre éditeur Springer Nature le 24 novembre prochain.
Nous avons ici quelques échantillons de ce matériau.
C'est de la céramique et il est impossible de la casser.
Tel est l'état de la recherche et du développement sur les géopolymères que j'ai dressé pour 2024.
- Nikola Tesla
- Thales => anagramme de tesla avec un H en plus... (qu'on retrouve dans le début de Nikola écrit en cyrilique)
- Adi Shankara
- Leonardo Da Vinci
En opposition amour/haine avec Michellangelo => Edison => Elon Musk... qui lui même appelle sa marque de voiture électrique Tesla ! ..... en hommage, mais aussi pour prendre la place. En effet, lors d'une recherche google... on trouve la bagnole avant le génial inventeur.
Ce module parle de sécurité informatique. On commence par les bases de la cryptographie, puis on parlera de systèmes réels, d'attaques et de défenses dans les protocoles de réseaux, les bases de données, les systèmes d'exploitation, etc
L'expansion des terrains urbains construits à Paris, 1800 - 2000. Préparé pour le NYU Stern Urbanization Project à partir de données compilées par Shlomo Angel, Jason Parent, Daniel Civco et Alejandro Blei pour l'Atlas de l'expansion urbaine, publié par le Lincoln Institute of Land Policy.
Visualisations préparées par IMAGINARIA3D à Quito, Équateur (imaginaria3d.com).