Un voyage dans le monde mystérieux des nanomatériaux
Bénéficiant d'un financement de l'UE, le projet NANOMOTION (Nanoelectromechanical motion in functional materials), actif de 2011 à 2015, a formé une nouvelle génération de chercheurs aux outils de pointe en nano-électromécanique. Des ateliers intensifs et des visites d'échange ont apporté à 12 chercheurs débutants et 2 chercheurs expérimentés une expertise en microscopie de force à piézo-réponse (PFM) et en microscopie de contrainte électrochimique (ESM). La PFM consiste à appliquer un champ électrique à l'extrémité de la sonde d'un microscope à effet de force, pour mesurer sa réponse piézoélectrique (une déformation réversible due au champ électrique). L'ESM est un autre type de microscopie à balayage qui détecte la réactivité électrochimique et les flux ioniques dans les solides, avec une résolution sans précédent. Elle est particulièrement intéressante dans la recherche sur l'énergie. Pour la première fois, les chercheurs de NANOMOTION ont appliqué la PFM à des céramiques piézoélectriques sans plomb et à des couches minces. Ces matériaux constituent des substituts écologiques aux pérovskites ferroélectriques (PZT), qui sont les céramiques piézoélectriques les plus employées. En effet, l'utilisation des PZT sera bientôt limitée par l'UE, et aucun produit équivalent n'existe sur le marché. Un autre axe de recherche a consisté à étudier les matériaux multiferroïques. Peu de matériaux sont à la fois ferroélectriques et ferromagnétiques, mais le couplage magnétoélectrique à l'échelle nanométrique est courant et fait l'objet de recherches intensives. Les chercheurs ont préparé et caractérisé des composites multiferroïques laminaires, ce qui a fourni d'importantes informations sur les effets du couplage à l'échelle nanométrique. En associant techniques de pointe et meilleures pratiques et en impliquant le secteur privé, NANOMOTION n'a pas seulement contribué à lancer la carrière de scientifiques spécialisés, il a également révolutionné de nombreux domaines allant de la science des matériaux à l'ingénierie. En particulier, l'élan donné à la recherche sur les nanomatériaux multifonctionnels devrait avoir un impact sur le développement de systèmes nanoélectromécaniques.
Mots‑clés
Nanomatériaux, NANOMOTION, microscopie de force à piézo-réponse, microscopie de contrainte électrochimique, céramique piézoélectrique
