Matériaux multifonctions
Les surfaces des nanoparticules obtenues par « chimie douce » sont différentes de celles de matériaux obtenus par voie sèche. En solution, l'introduction de ligands, polymères, agents tensioactifs permet de contrôler la taille des nanoobjets. L'inhibition sélective de la croissance de certaines faces cristallines permet d'induire des anisotropies et de nouvelles textures. Si la présence de molécules organiques fonctionnelles peut entraîner une contamination du matériau, une utilisation astucieuse permet de créer des nanocomposites hybrides organique-inorganique multifonctionnels.
Les fonctions organiques permettent l'assemblage de nano-objets (particules, clusters, monocouches …) par l'intermédiaire de réactions diverses (couplage, polymérisation, hydrosilylation etc..) au moyen de sollicitations chimiques, thermiques ou photoniques.
L'approche qui consiste à construire in situ l'interface permet plus de souplesse dans le choix et la définition des interfaces et donc l'accès à des matériaux multifonctionnels. Bien au-delà du concept un matériau/une fonction, il devient possible au sein d'un même édifice de faire interagir plusieurs fonctions : une propriété peut en moduler une autre ou la coexistence de deux ou plusieurs propriétés peut en créer de nouvelles. Cette modulation des propriétés physiques sous l'effet d'une perturbation extérieure est étudiée dans différents laboratoires français et constitue aujourd'hui un thème de recherche fédérateur.
Les axes suivants méritent une attention particulière :
l'influence sur les propriétés de paramètres tels que température, pression ou même champ magnétique est largement étudiée et ces travaux méritent d'être poursuivis, avec en perspective le développement de nano-capteurs. Le photomagnétisme qui consiste à adresser, puis moduler les propriétés magnétiques d'édifices par voie optique, constitue un nouvel axe de recherche. L'utilisation de phénomènes photo-déclenchés (transition de spin), le transfert d'électrons ou l'oxydo-réduction à l'origine d'effets à l'échelle macro- ou mésoscopique (transition diamagnétique - ferrimagnétique) est un moyen subtil d'obtenir des matériaux commutables,
la mise en œuvre de matériaux capables de combiner le magnétisme avec une ou plusieurs autres propriétés telles que conductivité électrique, activité optique linéaire ou non-linéaire est un second axe émergent. A titre d'exemple, l'empilement de nanoparticules ferromagnétiques (cobalt) fonctionnalisées par des ligands organiques devrait donner lieu à des propriétés magnéto-résistives par effet tunnel.
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