Description du projet
Des méthodes de croissance in situ non conventionnelles pour la production de métamatériaux plasmoniques fonctionnels
Les surfaces nanotexturées présentent des propriétés uniques qui peuvent potentiellement révolutionner la technologie. La synthèse ascendante consiste à construire des nanomatériaux atome par atome, ce qui mène généralement à des suspensions de nanoparticules colloïdales qui sont ensuite assemblées sur une surface. En revanche, la croissance ascendante peut se faire directement sur un substrat, mais les voies de croissance «in situ» demeurent encore largement inexplorées. Le projet NANOGROWDIRECT, financé par le CER, entend améliorer la qualité et la polyvalence d'une catégorie d'approches au sujet desquelles nos connaissances sont limitées. NANOGROWDIRECT fait appel à une méthodologie non conventionnelle appelée croissance in situ par contraste chimique, qui utilise un contraste chimique nanométrique précis pour stimuler la formation de nanostructures sur des sites prédéterminés. Le projet combine la chimie des solutions, la dynamique des fluides et les potentiels électromagnétiques et électrochimiques externes pour obtenir un contrôle global des propriétés physicochimiques, de la cristallographie et de la chimie de surface des nanostructures cultivées.
Objectif
Due to their unique physicochemical properties, nanopatterned surfaces can contribute to important technological innovations for efficient optical and communication devices, long-lasting batteries, and ultrasensitive diagnostic devices. Bottom-up synthesis enable to construct nanomaterials atom-by-atom from precursors using synthetic chemistry, usually producing colloidal nanoparticle suspensions that are later assembled on a surface. Alternatively, the fabrication process can be greatly simplified by instead applying bottom-up growth directly on a substrate. However, these “in situ” growth routes remain largely unexplored and poorly understood.
To address this knowledge gap and improve versatility and quality of this class of approaches, I propose to use an unconventional methodology called “chemical contrast in situ growth” or CC-iSG, where precise nanometric chemical contrast drives nanostructure formation at pre-determined sites.
With NANOGROWDIRECT, I will develop a foundational understanding of CC-iSG through the interrogation of fundamental synthetic aspects, and maximize its potential for achieving exemplary control over nanoscale properties of nanosurfaces and metamaterials. I will interrogate the effect of the identity, concentration, and delivery of various reactants to the pre-determined reaction sites, with focus on chemical control (Objective 1) and fluid dynamic control (Objective 2). I will also test the use non-chemical external factors, such as electromagnetic fields (Objective 3), and electrochemical potentials (Objective 4).
In the short term, CC-iSG will open up unexplored directions for engineering physicochemical properties of patterned nanosurfaces, combining wet-chemistry and external stimuli. Consequently in the long term, the far-reaching impacts of NANOGROWDIRECT will go beyond the field of nanochemistry, and yield breakthroughs in (photo/electro)catalysis, energy production and storage, medicine, and communications.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
39005 Santander
Espagne