UMR 3685 NIMBE: Nanoscience and Innovation for Materials, Biomedecine and Energy

NIMBE (Nanoscience and Innovation for Materials, Biomedecine and Energy) is a CEA-CNRS joint research unit (UMR 3685), whose activity is oriented towards the design, processing and analysis of matter from micron scale to nanoscale, as well as the understanding of the physicochemical mechanisms and their synergies, over these scales.

All these approaches are applied primarily to address major societal challenges like (nano) materials for sustainable energy management, information processing, environment, biomedical diagnostics, historical heritage...

A hundred permanent researchers and technicians depend on the NIMBE, which relies on 7 laboratories, all members of a Labex:

The unit is one of the funding members of the "Fédération de chimie physique du Plateau de Saclay" (FR3510 CNRS).

Its main activity areas are:

  • Synthesis of nano-objects and nanostructured materials, processing, (nano) characterization and simulation:  with carbon nanotubes and imogolite, CVD nanoparticles and colloidal semiconductor porous oxides, block copolymers ...; nucleation mechanisms, dynamics and reactivity in nanosystems; interfaces and confined fluids; studies of light elements in materials for energy; relativistic effects and integral equations.
  • Nanochemistry for electronics: Co-integration; soft lithography; molecular electronics; printed flexible electronics; innovative chemical architectures.
  • Nanochemistry for health, environment and historical heritage: Sensors and biosensors; NMR imaging of biological interactions, including biosensors by using hyperpolarized gases; peptide self-assembly; vectorization of drugs; interactions between life and environmental toxicity, ecotoxicity; archaeometry, historical heritage.
  • Nanochemistry for sustainable energy management: electrochemical storage (accumulators); Chemical storage (H2, CO2); chemical-electrical conversion (Fuel Cells); Light-electricity conversion (photovoltaic); recycling and durability of materials; nanochemistry and other energy systems.
  • Instrumentation and Modelisation in nanosciences: Portable NMR; Ultrasensitive NMR spin noise; detecting nanoparticles by mass spectrometry ...

Presentation of the Division "Nanosciences and Innovation for Materials, Biomedicine and Energy ".

 
#2523 - Màj : 08/01/2017
Thèmes de recherche

Nanostructures et biomolécules : biomédecine et nanotoxicité / Nanostructures and biomolecules: biomedicine and nanotoxicity

Du fait de leur taille, les nanoparticules peuvent interagir avec les éléments du vivant, de la cellule à la molécule biologique. Ceci peut être mis à profit en médecine pour cibler des traitements, mais peut aussi présenter des effets indésirables, lors d'une forte exposition.

Nanostructures et biomolécules : biomédecine et nanotoxicité / Nanostructures and biomolecules: biomedicine and nanotoxicity
Nano-chimie, nano-objets / Nano-chemistry, nano-objects

Nano-chimie, nano-objets / Nano-chemistry, nano-objects

Le développement des nanotechnologies s'appuie de plus en plus sur la logique d'assemblage spontané (auto-assemblage) ou non, des briques élémentaires que sont les nanoparticules.

Capteurs chimiques et biochimiques, diagnostic médical / Chemical and biochemical sensors, medical diagnosis

De nombreuses méthodes sont développées par les équipes de l'IRAMIS pour développer des capteurs chimiques sensibles, sélectifs  et efficaces. Pour ceci les nanotechnologies sont largement mises à contributions, avec l'utilisation de matériaux nanoporeux ou encore  d'objets fonctionnalisés. + microfluidique nano-objets  (effets plasmoniques, magnétiques, ...

Capteurs chimiques et biochimiques, diagnostic médical / Chemical and biochemical sensors, medical diagnosis
Chimie environnementale et dépollution / Environmental chemistry and depollution

Chimie environnementale et dépollution / Environmental chemistry and depollution

Les nanotechnologies offrent de nombreuses méthodes innovantes pour le piégeage de nombreux éléments polluants, chimiques, biologiques ou encore des métaux lourds.  Des méthodes de dépollution à l'aide de filtres à base de matériaux nanoporeux ou de fibres de carbone fonctionnalisées sont ainsi développées au LICSEN.

Corrosion long terme de matériaux métalliques / Long term corrosion of multimaterials containing metals

Plusieurs pays envisagent de développer une technologie de barrières multiples pour la sécurité du stockage des déchets nucléaires. Une question centrale est de savoir modéliser le comportement sur le long terme (soit 100 à 1000 ans) des matériaux utilisés, en particulier des containers, en acier faiblement allié, et de la matrice vitrifiée.

Corrosion long terme de matériaux métalliques / Long term corrosion of multimaterials containing metals
Physique et vivant / Physics and life

Physique et vivant / Physics and life

Trois " métiers " de l'IRAMIS trouvent une extension naturelle vers la biologie :  L'ingénierie moléculaire, où les études d'interactions coopératives de molécules en solution trouvent une suite directe dans l'étude des protéines et des différents modes d'assemblage de molécules d'intérêt biologique, L'étude de la matière à haute densité d'énergie, où les travaux sur la radiolyse et les interactions rayonnement-molécule, se transposent directement à des molécules comme l'ADN, L'étude de la matière ultra divisée, domaine dans lequel les matériaux nanostructurés, la nanophysique et la biologie convergent naturellement.

Caractérisation de matériaux pour l'énergie / Characterization of materials for energy

Les différentes filières énergétiques, telles que l'énergie nucléaire ou encore les nouvelles technologies autour de l'hydrogène, vecteur énergétique, ou le photovoltaïque, demandent des matériaux adaptés, dont il faut tester la durabilité et la fiabilité.

Caractérisation de matériaux pour l'énergie / Characterization of materials for energy
Matériaux nanostructurés pour l’énergie / Nanostructured materials for energy

Matériaux nanostructurés pour l’énergie / Nanostructured materials for energy

L’IRAMIS développe des matériaux nanostructurés pour les dispositifs photovoltaïques (PV) organique ou hybride : nanoparticules de silicium dopées ou non incluses dans différentes matrices, molécules spécifiques aux couches d’interface de cellules PV organiques, nanotubes de carbone fonctionnalisés par des chromophores, nanoparticules d’oxydes TiO2 dopées ou non en azote pour les cellules solaires à colorant cellules PV à base de Perovskite.

Interfaces, fluides complexes et microfluidique

Selon le domaine (énergies bas carbone, nanosciences pour les technologies de l'information et de la santé (RF-TIS), interaction rayonnement-matière) plusieurs équipes de l'IRAMIS sont impliquées sur cette thématique.

Interfaces, fluides complexes et microfluidique
Science des matériaux et chimie pour l'archéologie et le patrimoine / Material science and chemistry for archaeology and cultural heritage

Science des matériaux et chimie pour l'archéologie et le patrimoine / Material science and chemistry for archaeology and cultural heritage

Au delà des études visant à mieux comprendre et prédire l'altération des métaux anciens, l'équipe du LAPA utilise la science des matériaux et les méthodes de la chimie pour comprendre certains aspects des sociétés antiques en lien avec leur niveau technologique.

Groupes de recherche / Laboratoires
LICSEN was created in January 2014 by association within the NIMBE (UMR 3685) of  the former groups LCSI (SPCSI) and LEM (SPEC) see our publications here:   see our latest news here:   main industrial partners:     The LICSEN (Laboratory of Innovation in Surface Chemistry and Nanosciences) combines chemists and physicists (12 CEA staff members, 2 university associates, ~12 Ph.
Laboratoire d'Innovation en Chimie des Surfaces et Nanosciences (LICSEN)
Domaines Techniques
Patrick Berthault (NIMBE), Hervé Desvaux (IRAMIS/Dir), C. Fermon (SPEC)
Voir aussi le dossier complet (2008) : RMN à l'IRAMIS     La RMN est devenue une méthode alternative à la diffraction des rayons X pour l’étude des protéines et une méthode de choix dans la caractérisation des produits chimiques de synthèse et l’étude des matériaux désordonnés comme les verres, les polymères ou les bétons.

Instrumental setups @ LSDRM

La RMN à l 'IRAMIS
Elaboration d'un outil d'acquisition RTI open source (Reflectance Transformation Imaging)
Permanents impliqués : Mickaël Bouhier, Jean-Charles Méaudre. La Reflectance Transformation Imaging (RTI), ou imagerie de transformation par réflectivité, est une méthode d’imagerie basée sur la compilation de clichés dont la seule variable est l’orientation de la source lumineuse. Cette technique, dite 2.
Si les surfaces possèdent intrinsèquement des propriétés intéressantes (propriétés optiques ou magnétiques, interface électronique, catalyse, fonction biologique, ...), des fonctions spécifiques peuvent être ajoutées par nanostructuration, ou en déposant un revêtement, ou encore par l'adsorption ou le greffage de molécules aux propriétés spécifiques.
Fonctionnalisation de surface / surface functionnalisation
Voir aussi
Innovation at Licsen : LICSEN is very much involved in various forms of valorization of its research activities. This results in the filing of patents, the development bilateral projects with industrial partners, joint laboratories with SMEs and contributions to the creation of stratup.
Laboratory 'Structure and Dynamics by Magnetic Resonance' :   Version française   The Laboratory 'Structure and Dynamics by Magnetic Resonance' (LSDRM) belongs to NIMBE, UMR CEA/CNRS 3685. The research axes are centered on the conception and the use of new NMR tools. Cutting edge methods and original approaches are proposed, from instrumental developments to molecular simulations.
Faits marquants scientifiques
18 février 2017
The chemical bonding in actinide compounds is usually analysed by inspecting the shape and the occupation of the orbitals or by calculating bond orders which are based on orbital overlap and occupation numbers. However, this may not give a definite answer because the choice of the partitioning method may strongly influence the result possibly leading to qualitatively different answers.
25 mars 2016
Le stockage des déchets radioactifs à vie longue est un des enjeux majeurs de la filière nucléaire. Pour ce faire, les éléments radioactifs sont vitrifiés, au sein d'une matrice de verre placée dans un conteneur en acier. Il est ainsi nécessaire de comprendre la dégradation du verre en présence des produits de corrosion de l'enveloppe métallique.
Publications HAL
Thèses
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Stages

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Images
Brevet  : Procédé et appareil de positionnement d\'un micro- ou nano-objet sous contrôle visuel
Brevet : Détecteurs nanoporeux de composés aromatiques monocycliques et autres polluants
Developments at the Physics-Chemistry-Biology interface
Nano-chimie, nano-objets / Nano-chemistry, nano-objects
Nano-chimie, nano-objets / Nano-chemistry, nano-objects
Exploring nanostructured alloys as negative electrodes for Mg-ion batteries
Exploring nanostructured alloys as negative electrodes for Mg-ion batteries
Brevet : Détecteur multifonctionnel de composés gazeux et ses applications
Brevet : Dispositif de synthèse d\'un matériau composite nanostructure et procédé associé.
Brevet : Capteurs chimiques a base de nanotubes de carbone, procédé de préparation et utilisations
Synthesis of luminescent oxide nanoparticles in water: template effect of the amorphous phase
Synthesis of luminescent oxide nanoparticles in water: template effect of the amorphous phase
Synthesis of luminescent oxide nanoparticles in water: template effect of the amorphous phase
Brevet : Dispositif pour la synthese de nanoparticules de type coeur-coquille par pyrolyse laser et procede associe.
Brevet  : Procédé  et dispositif de correction de champ magnetique pour une machine de RMN
Brevet : Procédé de fonctionnalisation de surface
Brevet : Procédé de préparation de composés aromatiques à partir de la lignine
Brevet : Matériau implantable greffé d\'un film cellulaire antiprolifératif et/ou antibactérien synthétisé à partir d\'une molécule bi fonctionnelle
Brevet : Procédé de dépolymérisation de la lignine
Corrosion long terme  : dégradation du verre nucléaire en présence de produits de corrosion archéologiques
Corrosion long terme  : dégradation du verre nucléaire en présence de produits de corrosion archéologiques
Corrosion long terme  : dégradation du verre nucléaire en présence de produits de corrosion archéologiques
Laboratoire d’Etude des Traitements et Revêtements Innovants pour le Patrimoine
Electrolytes at interfaces
Electrolytes at interfaces
Fonctionnalisation de surface / surface functionnalisation
Hyperpolarized species for NMR/MRI : parahydrogen
Hyperpolarized species for NMR/MRI : parahydrogen
Hyperpolarized species for NMR/MRI : parahydrogen
Hyperpolarized species for NMR/MRI : parahydrogen
Brevet :  Procédé de greffage de film mince polymérique sur substrat et procédé de métallisation de ce film mince
Brevet : Procédé de génération d\'un jet de nanoparticules
Brevet : Accumulateur au lithium comprenant un matériau d\'électrode positive a base d\'un matériau carbone spécifique fonctionnalise par des composés organiques spécifiques
Brevet:  Procédé de synthèse de nanocomposites a base de TiO2 et de nanostructures carbonées
Brevet :  Solide poreux ayant une surface externe greffée avec un polymère
Brevet : Matrice nanoporeuse et son utilisation / Nanoporous matrix and use thereof
Brevet :  Matériau de détection de composés du phénol et ses applications
Brevet ; Matériaux moléculaires émissifs photoréticulables
Brevet :  Procédé de dépolymérisation de matériaux polymères oxygénés.
Brevet : Dispositif de caractérisation de particules dans un jet de particules sous vide
NMR : Novel zwitterionic reverse micelles for encapsulation of proteins in low-viscosity media
NMR : Novel zwitterionic reverse micelles for encapsulation of proteins in low-viscosity media
NMR : Novel zwitterionic reverse micelles for encapsulation of proteins in low-viscosity media
WideNMR
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Projet ANR Max4us: Miniaturization And hyperpolarized Xenon NMR for Ultrahigh Sensitivity
Cellular scale
Computational NMR
NMR: Relaxation studies in the presence of off-resonance rf irradiation
NMR: Relaxation studies in the presence of off-resonance rf irradiation
Hyperpolarized species for NMR/MRI : Laser-polarized xenon
Hyperpolarized species for NMR/MRI : Laser-polarized xenon
Hyperpolarized species for NMR/MRI : Laser-polarized xenon
Brevet : Nouveaux complexes pour la séparation de cations
Brevet: Nanofibres gonflables et insolubles et leur utilisation dans le traitement des effluents essentiellement aqueux
Electronic structure theory to decipher the chemical bonding in actinide systems
Electronic structure theory to decipher the chemical bonding in actinide systems
Brevet : Nanofibres gonflables et insolubles et leur utilisation dans le traitement des effluents essentiellement aqueux
Brevet :  Utilisation de formiates de bore pour la réduction de fonctions organiques insaturées
Brevet : Utilisation de formiates silylés comme équivalents d\'hydrosalines
Laboratory \'Structure and Dynamics by Magnetic Resonance\'
ANR LabCom 2018 - DESIR
ANR LabCom 2018 - DESIR
Chimie environnementale et dépollution / Environmental chemistry and depollution
Chimie environnementale et dépollution / Environmental chemistry and depollution
Matériaux nanoporeux obtenus par procédés sol-gel /  Nanoporous materials obtained by sol-gel processes
Matériaux nanoporeux obtenus par procédés sol-gel /  Nanoporous materials obtained by sol-gel processes
Capteurs chimiques pour l’environnement à base d’oxydes poreux / Environmental chemical sensors based on porous oxides
Capteurs chimiques et biochimiques, diagnostic médical / Chemical and biochemical sensors, medical diagnosis
Conductivité ionique dans les grenats LLAZO
Conductivité ionique dans les grenats LLAZO
Elaboration d\'un outil d\'acquisition RTI open source (Reflectance Transformation Imaging)
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
129Xe NMR-based biosensors @ LSDRM
Brevet : Nanocomposite photoactif et son procédé de fabrication / Photoactive nanocomposite and method for the production thereof
Brevet : Procédé de fabrication de nanotubes de carbone verticalement alignés, et condensateurs électrochimiques utilisant ces nanotubes comme électrodes
Brevet : Procédé de préparation d\'une électrode comprenant un support en aluminium, des nanotubes de carbone alignés et un polymère organique électro-conducteur, la dite électrode et ses utilisations
Brevet : Procédé de préparation d’alkylamines / Method for preparing alkylamines
Brevet : Procédé de préparation de méthoxyboranes et de production de méthanol / Method for preparing methoxyboranes and for producing methanol
Brevet : Procédé de fabrication d\'un dispositif microstructuré et dispositifs de mise en œuvre associés
Brevet : Cellule de mesure par résonance magnétique nucléaire en milieu liquide avec une bobine à couplage inductif, système comprenant une telle cellule et son utilisation
Brevet : Procédé de préparation de matériaux hybrides cœur-coquille
Brevet : Dispositif pour la synthèse de nanoparticules de type cœur-coquille par pyrolyse laser et procédé associé.
Brevet : Procédé de dopage par l\'azote de matériaux solides
Brevet : Procédé de préparation de molécules électroluminescentes organiques
Brevet :  Procédé de métallisation d\'une surface d\'un support solide
Brevet : Procédé de synthèse de composés organiques marqués au carbone
Brevet : Procédé de synthèse de nanoparticules silicium-germanium de type cœur-coquille par pyrolyse laser, procédé de fabrication d\'une électrode pour batterie au lithium et électrode associée
Brevet : Dispositif portable de microscopie électrochimique, kits le comprenant et leurs utilisations
Brevet : Procédé de formation d\'un film organique polymérique a la surface d\'un substrat métallique mettant en œuvre un gel
Brevet : Couvercle anti-odeur
Brevet : Procédé de croissance de nanotubes de carbone en surface et dans le volume d\'un substrat carboné poreux et utilisation pour préparer une électrode
Brevet : Procédé de dépolymérisation de matériaux polymères oxygénés par catalyse nucléophile
Brevet : Procédé de préparation de matériau sol-gel silicaté nanoporeux monolithique
Brevet : Procédé de fabrication de pigments cosmétiques omniphobes
Brevet : Microsonde pour analyse par résonance magnétique nucléaire
Brevet : Procédé de traitement d\'une pièce métallique spécifique en vue d\'améliorer sa résistance a la corrosion et ses propriétés d\'adhésion a une composition de revêtement, telle qu\'une peinture
Brevet : Procédé de préparation d\'une surface à activité bactériostatique et surface ainsi préparée
Brevet : Procédé de préparation d\'un matériau biocide, bactéricide et/ou bactériostatique
Nanostructures et biomolécules : biomédecine et nanotoxicité / Nanostructures and biomolecules: biomedicine and nanotoxicity
Brevet : Synthèse d\'esters par fonctionnalisation du CO2.

 

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