La surveillance des processus stimule la mise au point de nouveaux produits
Les NP sont devenues omniprésentes, utilisées dans de nombreux domaines allant des revêtements à l'électronique en passant par la biomédecine et l'énergie. Si la nanotechnologie et la mise au point de nouveaux produits connaissent une croissance exponentielle, la technologie de surveillance des processus est à la traîne. La surveillance en ligne et en temps réel des nanomatériaux pendant la fabrication est actuellement impossible malgré la multitude d'outils et techniques de caractérisation disponibles pour l'analyse hors ligne en laboratoire. Un système novateur que des scientifiques financés par l'UE sont en train de mettre au point dans le cadre du projet IN-SIGHT («In-line characterisation of nanoparticles using a combination of analytical techniques in real time») est en passe de combler cette lacune. La plateforme IN-SIGHT analysera la composition et la structure chimiques des NP, ainsi que leur nombre, leur taille, leur forme et leur mobilité durant tout le processus de production (précurseur, NP, intégration dans une nouvelle formulation et produit fini). En outre, elle pourra réaliser des analyses hors ligne, en ligne et directes. Les scientifiques ont mis au point deux technologies différentes permettant de déterminer la forme et la mobilité des NP. La première emploie un microscope optique comportant une cellule d'écoulement microfluidique, et la seconde fait appel à une technique modifiée de microscopie par diffusion de lumière laser dotée d'un système automatique de manipulation des fluides. Des techniques spectroscopiques bien établies ont été utilisées pour déterminer la structure et la composition des NP dans des liquides. Celles-ci ont détecté différentes NP d'une taille d'environ 5 nanomètres et ont décelé leur composition chimique, notamment les concentrations de dopage (quantité d'autres composés présents) et les rapports cœur/coquille (compositions consistant en une coquille entourant un matériau du cœur différent). Les chercheurs emploient la spectroscopie ultrasonore, qui est actuellement capable de mesurer la distribution de taille de particules de silice de taille inférieure au micron dans l'eau, de compter les NP dans les dispersions de particules et de déterminer leur taille. Enfin, les scientifiques élaborent un cadre d'analyse de données associant les différentes mesures de tous les instruments pour obtenir un estimateur optimal de propriétés. Le projet IN-SIGHT met au point des outils d'analyse en ligne et directe à des fins de traitement de NP qui n'existent pas à l'heure d'aujourd'hui. Le système améliorera la qualité, l'homogénéité et le rendement des nanomatériaux tout en accélérant la mise au point de nouveaux produits et conceptions. En bref, il apportera un changement majeur dans la compétitivité des fabricants européens et de l'économie de l'UE dans son ensemble.
