Responsable : Mathieu Pinault
Axée sur la recherche fondamentale en nanosciences, son expertise porte sur le développement, selon une approche bottom-up, de méthodes de synthèse et d’élaboration de nano-objets ou matériaux nanostructurés originaux. L'objectif est de répondre à des applications à fort impact sociétal dans le domaine de l’énergie, de l’environnement, de la santé et des matériaux composites fonctionnels.
Le LEDNA a pour principal objectif scientifique d'étudier les phénomènes physico-chimiques à mettre en œuvre pour concevoir des procédés de synthèse performants (rendement, efficacité…) en phase gazeuse ou en phase liquide et d'analyser leurs propriétés physique, chimique et mécanique intrinsèques résultant de leur faible taille, ou à l'issue de leur mis en forme dans des matériaux ou des dispositifs , en vue d'applications.
Ces recherches sont organisées autour de 5 thématiques :
- Synthèse en phase gazeuse :
- Synthèse en phase gazeuse (pyrolyse laser, CVD, PVD…) de nanoparticules ou couches minces nanocomposites,
- Synthèse de nanostructures carbonées (notamment, nanotubes de carbone alignés, nanodiamants)
- Développement d’électrocatalyseurs nanostructurés,
- Synthèse par voie liquide :
Le LEDNA mène également des travaux transverses de fonctionnalisation de surface et de mise en forme des nano-objets. Il s’intéresse aux impacts sociétaux de ces nano-objets en étudiant leur toxicité, en collaboration avec des biologistes.
Pour mener ces études, le LEDNA réalise des développements instrumentaux :
- lentilles aérodynamique pour générer des jets de nanoparticules pour la synthèse et l'analyse (au laboratoire et sur synchrotron)
- de dispositifs de synthèse dédiés aux analyses in situ (au laboratoire et sur synchrotron)
- de techniques d'analyse en ligne des procédés (spectrométrie de masse, LIBS…)
et dispose d'équipements de caractérisation performants adaptés à l'étude de nanoobjets : MEB-FEG, Spectroscopie Raman, Spectroscopie de corrélation de photons… et de mesures des propriétés chimiques, physiques ou mécaniques : mesures électriques, électrochimiques…
Et se déplace sur les grands instruments (SOLEIL, ESRF…) : dépôt de projets et collaborations sur temps de faisceau interne.
Une des spécificités de l’équipe LEDNA est l’équilibre entre études académiques et appliquées : pour les systèmes ayant atteint un niveau de maturité permettant de proposer une valorisation industrielle, le LEDNA se préoccupe, par des travaux de R&D conjoints, de transposer les procédés de synthèse et les dispositifs élaborés au laboratoire à l'échelle supérieure pré-industrielle (prototypes, TRL 2 à 5). Pour cela, le LEDNA s’appuie sur les partenariats existants (Sté Nawatechnologies, Sté Ethera, RTE-France…) ou en construction, et collabore avec de nombreuses équipes de recherche nationales (ICMO et LPS d'Orsay, CEA-LITEN, ICGM Montpellier, LNIO UTT-Troyes…) ou internationales (NTU Singapour, Karlsruhe-KIT, Université de Birmingham…).
