Assemblage dirigé de nanoparticules colloïdales sur des surfaces
L’équipe Nanotech développe plusieurs approches complémentaires d’assemblage dirigé de nanoparticules colloïdales sur des surfaces rigides ou flexibles.
* Dépôt convectif/capillaire
Le dépôt convectif/capillaire exploite les forces hydrodynamiques et capillaires, qui apparaissent au niveau de la ligne triple liquide-solide-gaz lors du déplacement du front d’évaporation d’une goutte de solution colloïdale de particules, pour assembler ces dernières et les organiser sur une surface sans avoir recours à une structuration de celle-ci. La figure 1 présente deux exemples de réalisation.
* Nanoxérographie par AFM
La nanoxérographie par AFM est une technique d’assemblage dirigé de tout type de nano-objet chargé ou polarisable par interaction électrostatique sur des surfaces isolantes localement chargées par AFM (Figure 2). C’est un transfert à l’échelle nanométrique du procédé d’électrophotographie ou xérographie utilisé dans les imprimantes laser.
* Nanoxérographie par e-µCP
Grâce au micro-contact printing électrique (e-µCP), dérivé de la technique de micro-contact printing utilisée pour le tamponnage moléculaire, il est possible de réaliser en parallèle en une seule étape plusieurs milliers de motifs chargés par le biais d’un timbre conducteur structuré (Figure 3a). Le développement de 2 machines automatisées spécifiques de micro-contact printing électrique en collaboration avec les entreprises Innopsys et NILT ainsi que le travail de recherche mené sur une nouvelle génération de timbres en COC offrent désormais des perspectives industrielles à la nanoxérographie.
* Assemblage auto supporté
En déposant une goutte de dispersion colloïdale dans le toluène sur une goutte d’éthylène glycol déposée sur des membranes Si3N4 perforées, l’équipe Nanotech a montré qu’il était possible par dépôt convectif à température ambiante de réaliser des monocouches de nanoparticules d’or, denses et organisées en réseau hexagonal à grande échelle à la surface de l’éthylène glycol que l’on pouvait transférer par simple chauffage sur la surface de membranes perforées (Figure 2). Des membranes 2D de nanoparticules suspendues au-dessus de trous de 20 µm de diamètre sont ainsi obtenues simplement, permettant de se libérer de toute influence du substrat sous-jacent (Figure 2).
