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:
- Laboratoire Archéomatériaux et prévision de l’altération (LAPA, commun avec l'IRAMAT UMR5060; Labex PATRIMA et PALM)
- Laboratoire de Chimie Moléculaire et Catalyse pour l'Energie (LCMCE; Labex CHARMMMAT)
- Laboratoire d’Etude des Eléments légers (LEEL; PALM)
- Laboratoire Interdisciplinaire sur l’Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS; NanoSaclay)
- Laboratoire Innovation en Chimie de Surface et Nanosciences (LICSEN; NanoSaclay)
- Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA; NanoSaclay)
- Laboratoire de Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LSDRM; PALM)
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 ".
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.
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, ...
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.
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.
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.
L'incorporation de nano-objets ou la nanostructuration (à une échelle < 100 nm) au sein d'un matériau (solide cristallisé ou matière molle) permettent d'élaborer des "nanomatériaux" aux propriétés physico-chimiques nouvelles (réactivité chimique, propriétés mécanique ou électrique, biologique...).
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