Des nanoparticules rebelles
Les particules Janus (nommées d'après le dieu romain Janus à deux visages), sont formées de deux hémisphères aux fonctionnalités différentes. Elles trouvent des applications intéressantes dans le magnétisme et l'administration de médicaments. Des scientifiques ont lancé le projet JANUS FERROELECTRICS («Janus nanoparticles as novel ferroelectric materials»), financé par l'UE, afin d'étudier la possibilité d'utiliser des particules Janus pour créer d'autres types de matériaux réagissant à l'électricité. L'équipe s'est intéressée à des nanoparticules d'or recouvertes par une couche de molécules à terminaison thiol. Cette chimie est parmi les plus simples pour l'étude de l'organisation d'une monocouche sur une nanoparticule sphérique, et les monocouches nanostructurées sur des nanoparticules d'or ont conduit récemment à des découvertes d'importance. Les chercheurs ont utilisé diverses techniques expérimentales pour analyser les systèmes, découvrant une grande complexité intrinsèque. Ils ont aussi observé des monocouches rayées, des monocouches mélangées aléatoirement, et même un mélange des deux. Ils ont aussi constaté une solubilité inhabituelle et une agrégation spontanée (auto-assemblage) pour certains des systèmes créés pour étudier la ferroélectricité. Ce phénomène est devenu le nouvel objectif du projet. Un principe de base de la chimie est que les «semblables se dissolvent mutuellement». Il découle de l'idée que la solubilité d'une molécule dans un solvant peut être prévue en évaluant la ressemblance de leurs structures. Le principe s'applique aussi aux monocouches de surface avec des chimies différentes, dans la mesure où les interactions sont généralement le reflet des chimies à large spectre. Les chercheurs de JANUS FERROELECTRICS ont découvert une importante exception à cette règle. Dans le cas d'un revêtement organique formant une monocouche sur une surface colloïdale, ils ont constaté qu'un seul caractère chimique devenait dominant dans la solubilité de la particule. L'effet semble dépendre de la courbure de la surface. Les scientifiques ont étudié divers systèmes. Ils ont conçu ou amélioré des techniques pour caractériser les revêtements organiques sur des colloïdes. Il s'agissait de méthodes informatiques pour étudier les interactions à l'interface au niveau atomique, de techniques d'imagerie, et d'autres méthodes informatiques pour modéliser et prévoir les images obtenues lors des expériences. Le projet a repoussé les limites classiques en proposant des matériaux et des méthodes pour mettre au point de nouveaux matériaux dotés de nouvelles propriétés de mouillage. Il apporte ainsi à l'UE un avantage dans les nanotechnologies et le développement de nanomatériaux.
