La magnéto-électrochimie des nanoparticules
Jusqu'ici, l'exploitation de la magnéto-électrochimie, associant la mécanique des fluides, l'électrochimie et l'électromagnétisme, a principalement concerné les échelles macrométriques et micrométriques. Des scientifiques ont lancé le projet IMAFECY (Impact of magnetic fields on electrochemistry – fundamental aspects and future applications) pour élargir ses applications à l'échelle nanométrique. Pour cela, les scientifiques ont étudié de manière théorique et expérimentale les effets de champs magnétiques sur l'électrochimie de nanoparticules. Avec des dimensions inférieures à 100 nanomètres, ces particules sont intéressantes pour la science car leurs propriétés s'ajustent aisément en changeant leur taille. Elles ont aussi des usages en médecine et dans une large variété de produits de consommation. Les scientifiques ont conduit des expériences de nano-impact afin de suivre pour la première fois l'agglomération de nanoparticules magnétiques, sous l'effet de champs magnétiques. Ils ont fortement inhibé la dissolution de nanoparticules paramagnétiques, et généré de nouvelles données sur ce processus via la colorimétrie cathodique de particules. La technique électrochimique d'étude des nano-impacts a permis de suivre des nanoparticules de métal dans des électrolytes simples. Elle a été étendue, permettant aux scientifiques d'IMAFECY d'étudier des nanoparticules de métal en milieu aqueux (par exemple de l'eau de mer), et de suivre des nanoparticules organiques. La technique des nano-impacts a aussi apporté des informations sur des propriétés physico-chimiques jusqu'ici inaccessibles. Les chercheurs ont constaté que le transport de masse entre les nanoparticules différait notablement selon qu'elles étaient libres ou immobilisées sur une électrode. En s'aidant de simulations numériques, ils ont proposé que ces différences pourraient être la cause du changement de réactivité entre le matériau en bloc et le même en nanoparticules. Le projet IMAFECY a associé la théorie avec les expériences, améliorant notablement la compréhension des interactions entre divers paramètres impliqués dans la magnéto-électrochimie à l'échelle nanométrique. Ses premiers résultats ont été présentés dans plus de 30 articles publiés dans des revues à comité de lecture, et lors de nombreuses conférences internationales.
Mots‑clés
Magnéto-électrochimie, nanoparticule, expériences de nano-impact, électrolyte, simulation numérique
