Faits marquants scientifiques 2012
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La réalisation de composants électroniques à base de graphène est aujourd'hui un défi technologique plein de promesses, puisque l'on peut espérer bénéficier de la mobilité électronique exceptionnelle au sein de ce matériau, constitué d'un seul plan atomique d'atomes de carbone. Autre défi, la réalisation de composants électroniques organiques (électronique "souple"), permettant la réalisation de composants de haute performance à bas coût. A la convergence de ces 2 objectifs, l'équipe du LEM de l'IRAMIS/SPEC, en collaboration avec l'IEMN (Lille) et l'Université Northwestern (Depts. Mat Science and Enginering / Chemistry, Illinois, USA) a élaboré un nouveau procédé original de réalisation de transistors haute fréquence (GHz) basé sur une technique d'impression utilisant du graphène en suspension dans l'eau, stabilisée par des tensioactifs. |
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Des chercheurs du CEA [1] viennent de mettre au point une nouvelle approche pour découvrir des réactions chimiques inédites. Basée sur la miniaturisation des expériences et sur l’utilisation d’une nouvelle technique de criblage à haut débit [2], cette approche donne désormais la possibilité aux chercheurs d’effectuer jusqu’à 1000 expériences par jour contre une seule auparavant, et a ainsi conduit à la découverte de deux nouvelles réactions chimiques. Ces résultats constituent une première mondiale avec cette technologie. Ils ouvrent des perspectives dans de nombreux domaines de la chimie mais également de la biologie avec la découverte de combinaisons chimiques utiles pour la recherche fondamentale et pour le développement d’applications, notamment en imagerie ou en nano-biotechnologies. Ces résultats viennent d’être publiés en ligne par la revue Angewandte Chemie International Edition.[1] iBiTecS, Service de Chimie Bioorganique et de Marquage (SCBM) et Service de Pharmacologie et d’Immunoanalyse (SPI) et IRAMIS, Service Interdisciplinaire sur les Systèmes Moléculaires et les Matériaux (SIS2M). [2] Criblage haut-débit : technique permettant d’identifier parmi une série d’expériences celle(s) ayant un résultat intéressant. |
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La synthèse de produits chimiques organiques repose à plus de 95% sur l’utilisation de matières fossiles, telles que les hydrocarbures ou le charbon, comme source de carbone. Alors que ces ressources sont destinées à s’amenuiser, le recyclage de déchets chimiques devient une priorité pour assurer une industrie durable. Une équipe du CEA et du CNRS a relevé ce défi en recyclant deux déchets dans une même réaction : le CO2 et le PMHS (Poly-methyl-hydro-siloxane, un sous-produit de l’industrie des silicones). Pour la première fois, ces deux molécules sont valorisées à travers une réaction classique de l’industrie chimique, la formylation des amines, et pourront remplacer avantageusement les réactifs pétrochimiques usuels (monoxyde de carbone, acide formique et formiate de méthyle). Ces travaux font l’objet d’une publication dans le Journal of the American Chemical Society. |
| Savoir graver des nanostructures de manière simple et économique est un enjeu primordial en microélectronique ou pour de futures applications optiques. Les nanostructures obtenues par auto-assemblage de molécules permettent d’atteindre aisément les résolutions souhaitées (~ qques 10 nm), mais il faut savoir maitriser leur orientation et éliminer les nombreux défauts inhérents à ce type d'organisation spontanée. Pour les structures obtenues par séparation de phases de copolymères diblocs, ces objectifs peuvent être atteints en contraignant une mince couche de copolymères par impression avec un moule nanostructuré. Cette méthode simple et les principes qui la fondent viennent d’être publiés dans Advanced Materials. |
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Les imogolites sont des minéraux naturels découverts en 1962 dans des sols volcaniques japonais. [1] Il s'agit d'aluminosilicates hydratés de formule (OH)3Al2O3Si(OH). Leur structure est analogue à celle d'un nanotube de carbone. Il s'agit d'un feuillet de Gibbsite Al(OH)3 refermé sur lui-même formant un cylindre de 2 nm de diamètre. Des tétraèdres de silicium sont adsorbés à l'intérieur du nanotube et lui confèrent sa courbure. Des analogues d’imogolite à base de germanium ont été découverts. La compréhension du mécanisme de formation de ces imogolites permet maintenant de produire avec un excellent contrôle des suspensions de nanotubes d'imogolite au germanium soit simple soit double paroi ! |
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En biologie et médecine, l'histopathologie est l'évaluation clinique des tissus, pour laquelle la RMN, technique incontournable, permet de déterminer la structure chimique des prélèvements. L’enjeu est ici de trouver une instrumentation et une méthode de RMN pour l'analyse automatisée de la composition métabolique des très petites quantités de matière biologique. La spectroscopie RMN haute résolution en rotation à l’angle magique (HRMAS : High-Resolution Magic Angle Spinning) présente justement l'avantage de permettre l'analyse de très faibles quantités (10 mg) avec une grande sensibilité. Au-delà de cette technique, les chercheurs du NIMBE ont proposé une méthode de mesure à base de micro-bobines tournantes (MACS : Magic-Angle Coil Spinning) [1], dont le développement a été poursuivi dans 2 directions :
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