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Maths, Physique & Chimie

Vers des matériaux aux propriétés inédites ?

Des physiciens de l'université de New York viennent de trouver une méthode toute simple pour créer des particules capables de s'auto-assembler, prenant tour à tour la forme de nano-haltères, de nano-chaînes ou de nano-trèfles.

Particules frétillantes...

David Pine et son équipe de physiciens de l'université de New York peuvent sourire. Car, en revisitant un protocole vieux de plus de quarante ans, ces Américains ont trouvé une façon simple de créer des colloïdes capables de s'auto-assembler*. Par colloïde, on désigne tout objet d'une taille inférieure à 500 nanomètres. « Une taille si faible que les particules deviennent peu sensibles à la gravité, explique Christophe Chassenieux, de l'université du Mans. Résultat : dans un liquide par exemple, elles restent en suspension et s'y dispersent de façon homogène car elles sont animées d'un mouvement propre que l'on dit brownien. »

Et c'est justement ce trait de caractère que les chercheurs ont exploité. Mais pas avec n'importe quels colloïdes. Ceux qu'ils ont mis au point - des billes de silice recouvertes de protéines - ont en effet la propriété de s'emboiter les uns dans les autres. Or, en jouant sur la température ou sur la composition de la solution colloïdale, les chercheurs ont montré qu'il était possible d'influencer l'agencement final des nano-billes et de former des haltères, des trèfles ou de longues chaînes.

... en quête de nouveaux matériaux

Quatre types d'agencement obtenus à l'aide du système clé-serrure des chercheurs © DR

Le résultat est très visuel, certes. Mais à quoi cela peut-il bien servir ? « A créer de nouveaux matériaux qui présenteraient, entre autres choses, des propriétés optiques inédites ! », s'enthousiasme Christophe Chassenieux. En maîtrisant l'organisation des nanoparticules, il serait en effet possible de créer des matériaux inconnus, des "métamatériaux" qui, par exemple, posséderaient des indices de réflexion de la lumière tellement importants qu'ils pourraient servir à construire des "capes d'invisibilité", autrement dit des matériaux capables de dévier suffisamment la lumière pour en masquer d'autres (1).

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