Equipe MBD - Exemples de réalisations récentes

Synthèse de matériaux 2D : nanofeuillets de h-BN


La voie de synthèse utilisée, la pyrolyse de polymères précéramiques (PDCs), consiste à synthétiser un précurseur moléculaire et à le polycondenser en un polymère inorganique pouvant être mis en forme avant sa céramisation. En couplant la méthode de pyrolyse de polymères précéramiques (PDCs) à un frittage flash (SPS), les équipes CIMP et MBD en collaboration avec le laboratoire MATEIS de l'INSA de Lyon, ont réalisé la synthèse de nanostructures bidimensionnelles, des nanofeuillets de h-BN parfaitement cristallisés nécessaires à l'exploitation des propriétés électroniques du graphène.

Référence :  Scientific Reports 6 (2016), 20388

Contacts : Catherine Journet

Spectre Raman, images AFM, optique et TEM obtenus sur un feuillet monocristallin de h-BN

Matériaux électrofilés fonctionnels, une évolution vers le biomédical


Jusqu'en 2015, l'activité électrofilage au LMI concernait principalement des matériaux de nature inorganique, avec la recherche de propriétés thermiques, électriques, catalytiques, magnétiques. Depuis 2016, des applications autour du domaine biomédical se sont fortement développées alliant santé et matériaux électrofilés fonctionnels notamment pour mettre au point des matériaux ostéoconducteurs. Dans le domaine de l'ingénierie tissulaire, nous sommes parvenus à combiner l'électrofilage et l'impression 3D de manière à réaliser des structures résorbables, appelées « scaffolds », pour l'implantation dentaire et du foie.

Contact : Vincent Salles

Fils réalisés par électrofilage pour du dépôt localisé ou pour de l’assemblage multi-filaments

Propriétés photochimiques de films de TiO2 mésoporeux chargés en nanoparticules d’argent


Nous sommes parvenus à caractériser par électrochimie l'effet photochromique de matrices mésoporeuses de dioxyde de titane chargées en nanoparticules d'argent. Au cours de cette étude, nous avons utilisé des méthodes de voltampérométrie cyclique afin de quantifier comment le potentiel redox de l'argent était modifié par une irradiation visible de longueur d'onde contrôlée. 

Ces travaux ont permis de caractériser le phénomène de transfert de charge par plasmon de surface largement décrit dans la littérature mais finalement jamais quantifié en termes de réactivité chimique. 

Ref : J. Phys. Chem. C 121 (2017), 22147–22155

Contact : Arnaud Brioude, Laurence Bois, Mathieu Maillard, Fernand Chassagneux

Voltamogramme d’une électrode composée d’un film de TiO2 mésoporeux (insert) chargé en nanoparticules d’argent avec (bleu) et sans (rouge) lumière. On observe clairement le déplacement du pic de réduction des ions Ag+ lié à la présence de lumière.

Propriétés de mouillage et électromouillage.


Les études de mouillabilité avec et sans tension électriques nous ont permis de mettre au point un série d'outils pour analyser la nature chimique des surfaces hydrophobes, aussi bien organiques qu'inorganiques. Ces méthodes nous ont permis de remonter avec précision aux propriétés de polarité de surface et de suivre leur évolution en temps réel, y compris lorsqu'elles sont immergées dans un milieu réactif.

Refs :

Evolution temporelle de l’angle de contact en fonction d’une tension appliquée à basse fréquence, représentative de l’asymétrie des charges présentes en surface de la couche hydrophobe.