Soutenance thèse Céline BUREL

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25 septembre 15:00 » 18:00 — A1 (Urbain)

Les nanoparticules (NPs) assemblées en architectures bi- ou tri-dimensionnelles présentent de nouvelles propriétés optiques, magnétiques et électroniques collectives. Par exemple, des particules d’argent (Ag) ou d’or (Au) absorbent la lumière à des longueurs d’onde plus grandes lorsqu’elles sont compactées que lorsqu’elles sont éloignées.
Dans la première partie de cette thèse, des microparticules de latex et des nanoparticules d’or sont assemblées par la technique de pervaporation microfluidique afin de former des matériaux denses aux dimensions contrôlées. En réduisant la concentration en sels contenus dans les dispersions de particules, ces dernières s’organisent en cristaux hexagonaux. Des matériaux millimétriques constitués de petites particules densément ordonnées sont obtenus, offrant ainsi une base solide pour la conception de nouveaux optomatériaux fonctionnels à l’échelle micrométrique.
Dans la seconde partie de cette thèse, des NPs d’or et d’argent sont assemblées sur des gouttes d’émulsion afin de fabriquer des matériaux dispersés. En contrôlant les charges et la mouillabilité des particules, celles-ci s’adsorbent en surface de gouttes. Les NPs sont ensuite piégées dans une écorce organique par une polymérisation à l’interface de l’émulsion. Des microcapsules NP-silice et NP-polyacrylate sont obtenues par ce procédé. Les propriétés mécaniques et optiques des microcapsules sont ajustées en modifiant le type et l’épaisseur de l’écorce organique ainsi que le type de nanoparticules et la distance entre celles-ci. Dans des conditions bien définies, des microcapsules innovantes sensibles aux déformations mécaniques et aux variations de pH sont obtenues. Les microcapsules Au NP-silice changent de couleur lorsqu’elles sont étirées. Les microcapsules Au NP-polyacrylate gonflent et changent de couleur lorsque le pH augmente. Le changement de couleur des différentes microcapsules est dû à l’augmentation de la distance entre les nanoparticules d’or lors de la déformation des capsules. Chacune de ces microcapsules étant individuellement un capteur, ces résultats ouvrent la voie à la conception de nouveaux capteurs à l’échelle micrométrique.





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