Un ensemble contrôlé de groupes de nanoparticules
Les nanoparticules sont des petits matériaux avec au moins une dimension inférieure à 100 nm de longueur, soit 10 fois moins que le diamètre d'un globule sanguin. La capacité à exploiter pleinement le potentiel des nanoparticules repose sur les connaissances et le contrôle de leur synthèse et de leur assemblage pour des propriétés et des fonctions personnalisées. Travaillant dans le cadre du projet UNION (Ultra-versatile nanoparticle integration into organized nanoclusters), des scientifiques financés par l'UE ont entrepris de développer la technologie nécessaire pour contrôler les nanoparticules. Ils espéraient que la préparation contrôlée de groupes de nanoparticules (GNP) classés de manière hiérarchique mènerait à une nouvelle génération de produits de nanotechnologie. Le consortium composé de huit partenaires de recherche multidisciplinaires, dont quatre sociétés, était parfaitement qualifié pour développer des processus économiques, évolutifs et orientés vers les applications. Une attention particulière a été portée à l'environnement et l'évaluation de la santé et de la sécurité, ainsi qu'à l'établissement d'une feuille de route pour la commercialisation. L'objectif était d'assurer une mise sur le marché rapide de ces technologies, afin que les fabricants de l'UE et l'économie européenne en bénéficient au maximum. Les scientifiques visaient trois types de matériaux hiérarchiques pour trois domaines d'application différents. Les applications médicales exploitant des GNP magnétiques encapsulés dans un lipide devraient déboucher sur des systèmes innovants de diagnostic et d'administration de médicaments. Des tableaux 2D soutenus de GNP fluorescents/plasmoniques sont en cours pour des applications d'éclairage et de détection grande capacité. Les nano-composites 3D pour les systèmes thermoélectriques (qui produisent de l'électricité à partir d'une différence de température ou inversement) sont particulièrement prometteurs pour la production d'électricité et le refroidissement à semi-conducteurs. Pour toutes les applications, de nombreux GNP ont été synthétisés et caractérisés. Les outils pour soutenir la conception et la préparation des GNP hiérarchiques comprenaient une technique de contrôle basée sur la diffusion de la lumière in situ pour évaluer la taille des nanoparticules en temps réel et des modèles validés du processus d'assemblage des GNP. Pour garantir le potentiel commercial, les chercheurs ont développé des protocoles pour l'évaluation EES et pour des analyses de cycle de vie des nanomatériaux. Parmi les résultats d'UNION, on compte une importante bibliothèque de nouvelles nanoparticules et des GNP présentant des propriétés intéressantes, dont la production à l'échelle utilise des procédés respectueux de l'environnement. Ces processus, qui réduisent l'impact environnemental tout au long de leur cycle de vie, ont subi une évaluation commerciale. Les nouvelles techniques d'assemblage et de contrôle pour la production de GNP classés de manière hiérarchique personnalisés permettront aux concepteurs et aux ingénieurs d'imaginer et de réaliser de nouveaux appareils dans de nombreux domaines avec un impact socio-économique important. 26 articles ont d'autre part été publiés dans d'importantes revues à comité de lecture.
Mots‑clés
Nanoparticules, UNION, nanogroupes, environnement, santé et sécurité, nanomatériaux