Retravailler les nanoparticules pour améliorer les matériaux composites
La fabrication de nanoparticules par ablation laser en milieu liquide permet de les fonctionnaliser en une seule étape. Les facteurs critiques sont le choix du milieu liquide et les paramètres de l'ablation par laser. En ajustant la durée de l'ablation, cette méthode permet de définir la taille des nanoparticules et sa loi de distribution. En outre, elle évite l'usage de précurseurs chimiques toxiques ou inflammables pour la fabrication de nanomatériaux, et ouvre la possibilité de synthétiser des nanoparticules exemptes de ligands en surface. La méthode présente un autre avantage, sa simplicité. À l'aide de ce système, le projet Omalanp financé par l'UE a produit et caractérisés des nanoparticules de silicium (Si) et d'autres matériaux semi-conducteurs comme le tellurure de cadmium (CdTe) et l'oxyde de zinc (ZnO). Pour fabriquer les composites, ces nanoparticules ont été mélangées directement avec les polymères. Les nanocomposites ont ensuite été déposés en couches minces, par dépôt centrifuge, sur des substrats adéquats tels que du polyéthylène téréphtalate (PET) couramment utilisé dans les composants électroniques organiques. Pour les nanoparticules de ZnO intégrées dans du PEDOT:PSS (le poly(3,4- éthylènedioxythiophène) oxydé par le poly(styrène sulfonate) de sodium, une anode courante des composants organoélectroniques), on a constaté qu'il était possible d'ajuster les propriétés électriques du polymère, et notamment de doubler sa conductivité. La morphologie de surface des couches minces de composite a été établie par microscopie à force atomique. Les travaux du projet pourraient avoir des conséquences notables. La méthode est respectueuse de l'environnement, ce qui pourrait favoriser l'adoption d'une technique plus écologique de synthèse des nanomatériaux. En outre, elle est facile, rapide et directe, et permet de fonctionnaliser les nanoparticules en une seule étape. Ceci réduit les coûts et les ressources nécessaires, avec un impact économique important, surtout pour une éventuelle utilisation industrielle de cette technologie.
