Une meilleure compréhension des méthodes de fabrication des nanomatériaux

Le procédé actuellement le plus répandu pour fabriquer des nanoparticules est un processus d’évaporation, appelé processus « émulsion-solvant » par les scientifiques de l’Institut Max Planck de recherche sur les polymères (MPI-P, basé à Mayence en Rhénanie-Palatinat) . Ce procédé permet de créer des particules de très haute pureté. Cependant, la méthode de fabrication peut être encore améliorée car la distribution des dimensions parmi les particules n’est pas complètement maîtrisée. Cette amélioration représente un défi car ce paramètre dimensionnel régit les différentes applications des particules formées : administration de médicaments, revêtements intelligents, etc. Jusqu’à présent, la variabilité des résultats était imputée à un phénomène, la coalescence, phénomène par lequel deux substances identiques, mais dispersées, ont tendance à se réunir.

 

Une équipe de chimistes et physiciens du département « Chimie physique des polymères » du MPI-P placée sous la responsabilité du chercheur français Daniel Crespy a pu infirmer cette hypothèse en démontrant que l’action de la coalescence n’était pas significative. Pour cela, Daniel Crespy et son équipe ont utilisé des polymères spécifiques teintés en rouge et en bleu. Ceux-ci ont été mélangés à un solvant et montés en émulsion dans de l’eau ; le solvant ayant ensuite été évaporé, les nanoparticules ont été formées. Lors de l’expérience, des nanoparticules portant les deux couleurs sont apparues. Le contrôle positif a démontré que la fusion était partie prenante de ce processus de fabrication. Le contrôle négatif, lui, a montré que l’effet de la coalescence était quasi nul, car lorsque des nanoparticules rouges sont mélangées à celles de couleur bleue, aucune formation bicolore n’apparaît. Une autre expérience avec des émulsions unicolores a également confirmé que la coalescence jouait un rôle mineur dans la réaction.

 

La piste de la coalescence ayant été écartée, les travaux de recherche pour comprendre la distribution des dimensions se concentrent désormais sur les réactions internes au processus de fabrication.

 

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

Daniel Crespy, département « Chimie physique des polymères » du MPI-P – tél. : + 49 6131 379 484 – email : crespy@mpip-mainz.mpg.de

 

Sources :

– « Größenverteilung von Nanopartikeln: eine Ursachenanalyse », communiqué de presse du MPI-P – 12/06/2013 – http://www.mpip-mainz.mpg.de/177306/PM6-13
– Article Wikipédia sur la coalescence : http://fr.wikipedia.org/wiki/Coalescence_%28physique%29

 

Rédacteurs :

Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr