Synthèse chimique pour l’élaboration de nanomatériaux sûrs, économiques et utiles

Contexte

Le développement des nanotechnologies repose aujourd’hui sur les capacités d’assemblage (et auto-assemblage) de nanoparticules. afin d’exploiter les propriétés intrinsèques de ces nanoparticules, telles que par exemple, leurs propriétés électroniques (plasmoniques) ou magnétiques, leur grande surface spécifique ou leur réactivité. pour d’obtenir de nouveaux dispositifs fonctionnels tels que des membranes de nanofiltration, des cristaux photoniques ou encore des nano-réacteurs chimiques.

Spray dried hybrid grain.

Stratégie de recherche

Une première étape consiste à maîtriser la synthèse des nano-objets en termes de quantité, taille et distribution. Ce contrôle ne peut être obtenu uniquement par la méthode conventionnelle d’essais et d’erreurs. Le laboratoire a donc développé une analyse mécanistique des processus de nucléation et de croissance de ces objets en couplant :

  • des réacteurs à mélange contrôlé (microfluidique),
  • la chimie douce (principalement à température ambiante et dans l’eau)
  • l’étude, à l’aide de techniques de capteurs in situ (lumière, SAXS, WAXS, XAS, SANS), de la cinétique de synthèse avec les résolutions adaptées (jusqu’à la milliseconde si nécessaire) et à l’analyse théorique tant conventionnelle (CNT) qu’atomistique.

Le potentiel impact environnemental et biologique des nano-objets est également un sujet de recherche majeur pour les scientifiques du LIONS.