Accueil > Français > A noter > Faits marquants > Highlights 2011

Nanoparticules d’or et confinement


Nanoparticules d'or et confinement

Les nanoparticules métalliques ont ces dernières années pris une place importante dans de nombreuses applications. De ce fait, le contrôle des interactions entre nanoparticules métalliques est un champ de recherche très actif, les objectifs étant de mieux pouvoir les manipuler, les concentrer, voire les auto-assembler. De nombreux travaux portent sur la modification de ces interactions via les ligands qui les enrobent. Cependant il est possible de jouer sur le milieu qui les entoure pour modifier les interactions entre les nanoparticules, et même les piloter sans avoir à les modifier chimiquement. Des petites nanoparticules d’or de diamètre proche de 2nm, couvertes de thiols hydrophobes, ont ainsi été insérées en grande quantité dans des phases lamellaires de tensioactifs gonflées à l’huile. Les nanoparticules sont ainsi confinées dans des couches hydrophobes d’épaisseur contrôlable. Ce système souple s’est révélé être un excellent filtre en taille, parfaitement ajustable, ce qui ouvre des voies prometteuses en terme de tri à des échelles nanométriques. D’autre part, le confinement induit une profonde modification des interactions entre nanoparticules, permettant ainsi un meilleur contrôle de leur stabilité.

 

La synthèse des nanoparticules d’or réalisée au laboratoire nous permet de disposer de nanoparticules avec une dispersion en taille réduite (15%) et de diamètre reproductible d’une synthèse à l’autre (cœur d’or de 2.2 nm de diamètre) avec deux types de ligands à la surface, de l’hexane-thiol ou du dodecane-thiol. L’épaisseur hydrophobe à partir de laquelle l’insertion est observée dépend de l’épaisseur du ligand, révélant ainsi la possibilité de filtre en taille de ce système. Les interactions entre les nanoparticules d’or en milieu confiné ont été sondées par diffusion de rayons X (ligne D2AM, ESRF) sur des échantillons lamellaires orientés et comparées à celles en dispersion dans un solvant simple, le dodécane. Nous avons observé que le confinement modifie profondément les interactions entre les nanoparticules induisant une interaction répulsive originale qui domine les interactions de van der Waals dont la portée peut être ajustée via le taux de gonflement.

 

Représentation schématique du confinement des nanoparticules dans une des lamelles hydrophobes d’une phase lamellaire gonflée à l’huile.

 

Cliché de diffraction de RX sur échantillon orienté : le signal diffus repéré par une flèche blanche est dû à l’interaction entre nanoparticules insérées dans les lamelles.

 

Référence  :

B. Pansu, A. Lecchi, D. Constantin, M. Impéror-Clerc, M. Veber, and I. Dozov The Journal of Physical Chemistry C 115 (2011) 17682–17687

 

Contact :

Brigitte Pansu (brigitte.pansu@u-psud.fr)