Des nanoparticules auto-assemblées et intégrés dans des appareils
Les nanoparticules révolutionnent de nombreux domaines, depuis la science des matériaux jusqu'à la biomédecine et l'énergie. Le consortium du projet NANOSOURCE («Metallic and semiconducting nanoparticle source for electronic and optoelectronic applications») a mis au point de nouvelles utilisations à l'aide de systèmes de nanoparticules chargées et auto-assemblées. L'équipe a perfectionné une technique de sous vide conçue par l'un des partenaires du projet pour fabriquer des nanoparticules chargées et les déposer sur des substrats. Les partenaires ont fabriqué des nanoparticules de 2 à 10 nanomètres, avec des densités de surface sans précédent pour des particules sans contact, d'environ 3 particules par centimètre carré. Ils ont ensuite augmenté cette densité pour obtenir une monocouche continue de nanoparticules en contact, ou plusieurs couches. Les chercheurs ont ensuite exploré l'auto-assemblage électrostatique en tirant parti de la charge des nanoparticules produites par cette technique. Ils ont ainsi produit des groupes unidimensionnels, dans des lignes gravées par lithographie classique. En tirant parti du dépôt préférentiel des particules chargées sur les arêtes aiguës, les scientifiques ont formé des groupes de nanofils constitués de nanoparticules étroitement regroupées, avec une largeur inférieure à 30 nanomètres. En utilisant la spectroscopie Raman exaltée par effet de surface (une technique pour détecter des molécules isolées), ils ont constaté une sensibilité améliorée par rapport à des nanoparticules isolées, sur un substrat plan. Les scientifiques ont aussi étudié les applications de structures bidimensionnelles de nanoparticules, avec des résultats impressionnants. Ils ont mis au point des capteurs chimiques et de déformation. Ces capteurs utilisent les changements de la résistance résultant de la modification des distances entre les particules, suite à la liaison d'un composé ou à l'application d'une force. Les capteurs chimiques ont identifié des composés organiques volatils, et détecté l'humidité. Les chercheurs ont aussi présenté des dispositifs mémoire, dont une mémoire de type flash stockant la charge dans des nanoparticules métalliques, et une memrésistance (résistance à mémoire) aux propriétés améliorées et avec un processus plus simple.Ces nouvelles configurations de nanoparticules chargées, avec une taille et une densité contrôlées, ont fait progresser le domaine des détecteurs et des dispositifs mémoire. Cette collaboration réussie entre la recherche et les entreprises promet une commercialisation rapide des résultats, avec un impact majeur.
Mots‑clés
Nanoparticules, auto-assemblées, chargées, densité, capteurs, dispositifs mémoire
