Pascale CHENEVIER 0169088710 016908664/8786 pascale.cheneviercea.fr  English version of this page

Fonction

chercheur

Sujets de recherche

Nanosciences et électronique moléculaire : Mon travail porte essentiellement sur les nanotubes de carbone (NTC) et leur utilisation dans des dispositifs innovants pour l'électronique (électronique souple, réactive à la lumière, sensibles à des effecteurs chimiques) et les nouvelles technologies de l'énergie (hydrogène et photovoltaïque). Je mène depuis des années des recherches sur la fonctionnalisation des nanotubes de carbone par les diazoniums, depuis le mécanisme de réaction jusqu’à la fonctionnalisation contrôlée et la séparation des nanotubes semiconducteurs et métalliques. Cette expertise est la base de plusieurs projets sur des biohybrides NTC-protéines, alliant les fonctionnalités des protéines aux qualités électriques des NTC pour des applications en électronique ou énergie.

Biohybrides : les assemblages biohybrides tirent parti des fonctionnalités optimisées des biomolécules comme les enzymes pour la réalisation de dispositifs appliqués par exemple au diagnostic, à la catalyse ou à l’auto-assemblage. Nous avons choisi de travailler sur deux protéines électroactives pour des applications dans les nouvelles technologies de l’énergie : photosystème I (PSI) visant le photovoltaïque, et les hydrogénases pour les piles à hydrogène. Les protéines sont couplées aux NTC utilisés comme nanoélectrodes pour la collecte du courant.

PSI est un des principaux complexes protéiques impliqués dans la conversion de l’énergie lumineuse dans les plantes, les algues et les cyanobactéries. Nous avons d’abord utilisé PSI dans des transistors à NTC pour en faire des dispositifs sensibles à la lumière, pour vérifier leur résistance dans des dispositifs électroniques. Les phototransistors montrent une bonne robustesse et une grande sensibilité à la lumière ((<10mW/cm²). Nous cherchons maintenant à coupler PSI aux NTC pour en contrôler l’orientation et optimiser le transfert électronique vers les NTC en vue de dispositifs photovoltaïques.

Les hydrogenases catalysent l’oxydation de l’hydrogène dans de nombreuses bactéries avec une très forte activité en solution, ce qui en fait des catalyseurs alternatifs potentiels pour le remplacement du platine dans les piles à hydrogène. Nous couplons les hydrogénases aux NTC par les groupes carboxyles pour permettre un transfert électronique direct du centre actif de l’enzyme à l’électrode via le NTC. L’intégration en pile à hydrogène est en cours pour évaluer les capacités de ces nouveaux catalyseurs dans des conditions réalistes. Malgré leur fragilité, les enzymes peuvent conserver leur fonctionnalité une fois intégrées dans des dispositifs et permettent la conception de nouveaux composants.

Chimie des nanotubes de carbone : les NTC sont synthétisés sous la forme d’un mélange de nanotubes de différents diamètres et chiralité. En conséquence, les NTC métalliques et semiconducteurs sont mélangés dans le matériau alors qu’on souhaite les utiliser dans des applications différentes. Plusieurs méthodes de séparation ont été publiées dans les 10 dernières années, mais le prix et le taux de pureté restent un problème difficile. Le couplage des diazoniums sur les NTC est une reaction bien connue qui montre une sélectivité pour les NTC métalliques, sélectivité malheureusement trop faible pour permettre une séparation. Nous avons étudié en détails le mécanisme de la réaction pour comprendre les fondements de cette sélectivité, ce qui nous a permis d’améliorer significativement cette sélectivité. Des applications en électronique organique sont en cours.

Projets scientifiques financés

Thèses encadrées : Grégory Schmidt 2006-2009

                             Léa Darchy 2010-2013

Projets et personnes encadrées :

• projet NRBC (financement DGA 2005-2006), avec Nicolas Izard (postdoc 1,5 an)
• Nanoréseaux3D (ANR PNano 2005), avec Sampo Tuukkanen (postdoc 2 ans)
• EnzHyd (ANR Pan'H 2008), coordinatrice, avec Laurent Mugherli (postdoc 1,5 an) et Sunita Darbe (master 10 mois)
• NanoTSconde (ANR ASTRID 2011), coordinatrice

Communication

Je souhaite faire connaître mon métier auprès du grand public pour lui faire partager la curiosité scientifique et le goût de la découverte, en particulier auprès des jeunes pour leur donner envie de rejoindre nos laboratoires et de faire carrière dans le domaine scientifique. Je participe ainsi à des interviews filmées (www.cea.fr/jeunes, rubrique Passions de chercheurs), des conférences pour les enfants et adolescents (conférence Cyclope Junior "Plongée dans le nanomonde"), à des animations diverses lors de la Fête de la Science, à l'encadrement de TPE et TIPE de lycéens et préparationnaires, et à l'opération "Conduite accompagnée vers les métiers de la science" du CEA-Saclay à destination des lycéens.

CV

1994/98 : élève de l'Ecole Normale Supérieure de Lyon,
en chimie (DEA au Laboratoire de Stéréochimie et Interactions Moléculaires de l’ENS Lyon sous la direction d’André Collet)
et en biologie (une année au Laboratoire de Biologie Moléculaire et Cellulaire de l’ENS Lyon sous la direction de Bertrand Pain)

1998/2001 :thèse de doctorat avec Didier Roux au Centre de Recherche Paul Pascal (Bordeaux)
« Vésicules multilamellaires de type ognons comme vecteurs biologiques ciblés »

2002/03 : postdoc chez Sol Gruner (Cornell Univ., USA) sur le repliement des protéines
(diffraction des rayons X aux petits angles, hautes pressions)

depuis 2004 : chercheure au Laboratoire d'Electronique Moléculaire du SPEC à l'Institut Rayonnement Matière de Saclay

Publications scientifiques

Publications dans la base Publi-CEA

Aligned carbon nanotube based ultrasonic microtransducers for durability monitoring in civil engineering, B. Lebental, P. Chainais, P. Chenevier, N. Chevalier, E. Delevoye, J.-M. Fabbri, S. Nicoletti, P. Renaux, A. Ghis, 2011 Nanotechnology, 22, 395501

Labile diazo chemistry for the efficient silencing of metallic carbon nanotubes, G. Schmidt, A. Filoramo, V. Derycke, J.-P. Bourgoin, P. Chenevier, 2011 Chemistry - a European Journal, 17, 1415

Optimized network of multi-walled carbon nanotubes for chemical sensing, A. Gohier, J. Chancolon, P. Chenevier, D. Porterat, M. Mayne-L'Hermite, C. Reynaud, 2010 Nanotechnology, 22, 5501

"Synthèse de bifurcations de nanotubes de carbone pour l'interconnexion électronique : apport de la chimie en solution à la synthèse CVD", conférence invitée aux Journées Nationales en Nanosciences et Nanotechnologies J3N 21-23 octobre 2009 à Toulouse

"Micro-transducteur ultrasonique à base de nanotubes de carbone pour l’instrumentation immergée des matériaux cimentaires", B. Lebental, A. Ghis, F. Bourquin, J.-M. Caussignac, E. Delevoye, P. Chenevier, Actes du 19ème Congrès français de mécanique, Marseille, 24-28 août 2009

Toward full carbon interconnects: High conductivity of individual carbon nanotube to carbon nanotube regrowth junctions, S. Tuukkanen, S. Streiff, P. Chenevier, M. Pinault, H.-J. Jeong, S. Enouz-Vedrenne, C. S. Cojocaru, D. Pribat, J.-P. Bourgoin, 2009 Applied Physics Letters, 95, 113108

Nanocomposite Thin Films for Surface Protection in Electrical Contact Applications, S. Noël, D. Alamarguy, F. Houze, A. Benedetto, P. Viel, S. Palacin, N. Izard, P. Chenevier, 2009, IEEE Trans. Components and Packaging Techn., 32, 358

Carbon nanotube chemistry and assembly foe electronic devices, V. Derycke, S. Auvray, J. Borghetti, C.L. Chung, R. Lefevre, A. Lopez-Benazilla, K. Nguyen, G. Robert, G. Schmidt, C. Anghel, N. Chimot, S. Lyonnais, S. Streiff, S. Campidelli, P. Chenevier, A. Filoramo, M.F. Goffman, L. Goux-Capes, S. Latil, X. Blase, F. Triozon, S. Roche, J.P. Bourgoin, 2009, Comptes Rendus Physique, 10, 330

Mechanism of the coupling of diazonium to single wall carbon nanotubes and consequences, Grégory Schmidt, Salomé Gallon, Stéphane Esnouf, Jean-Philippe Bourgoin, Pascale Chenevier, 2009, Chemistry - a European Journal, 15, 2101

2 BREVETS en cours de dépôt en 2008

High hydrostatic pressure small-angle X-ray scattering cell for protein solution studies featuring diamond windows and disposable sample cells
N. Ando, P. Chenevier, M. Novak, M. W. Tate, S. M. Gruner, Journal of Applied Crystallography, 41 (2008), 167-175

Carbon nanotubes/fluoroninated polymers nanocomposite thin films for electrical contacts lubrication, A. Benedetto, P. Viel, S. Noël, N. Izard, P. Chenevier, S. Palacin, Surface Science, 601 (2007), p.3687-3692

Intrinsic current gain cutoff frequency of 30GHz with carbon nanotube transistors, A. Le Louarn, F. Kapche, J.-M. Bethoux, H. Happy, G. Dambrine, V. Derycke, P. Chenevier, N. Izard, M. F. Goffman, J.-P. Bourgoin, Applied Physics Letters, 90 (2007), 233108, DOI: 10.1063/1.2743402

Optoelectronic switch and memory devices based on polymer-functionalized carbon nanotube transistors, J. Borghetti, V. Derycke, S. Lenfant, P. Chenevier, A. Filoramo, M. Goffman, D. Vuillaume, J.-P. Bourgoin, Advanced Materials, 18 (2006) 2535-2540

BREVET : An optically-configurable nanotube or nanowire semiconductor device (extension internationale du brevet du 21/07/2004 N°60/589,896). Demande N°11/185,153 du 20/07/2005 J. Borghetti, JP. Bourgoin, P. Chenevier, V. Derycke, A. Filoramo, M. Goffman

Chemical characterization of alpha-oxohydrazone ligation on colloids: toward grafting molecular addresses onto biological vectors. P. Chenevier, L. Bourel, D.Roux, J. Am. Chem. Soc. (2003) 125, 16261:70

Grafting of synthetic mannose receptor-ligands onto onion vectors for human dendritic cells targeting. P. Chenevier, C. Grandjean, E. Loing, F. Malingue, G.Angyalosi, H. Gras-Masse, D. Roux, O. Melnyk, L.Bourel, Chem. Comm. (2002) 20, 2446-7

RGD-functionalized spherulites as targeted vectors captured by adherent cultured cells P. Chenevier, B. Delord, J. Amédée, R. Bareille, F.Ichas, D. Roux, Biophys. Biochim. Acta (2002) 1593,17-27

Chicken embryonic stem cells and transgenic strategies B. Pain, P. Chenevier, J. Samarut, Cells Tissues Organs, (1999) 165, 212-9