Les nanosciences ont éveillé l’attention de la communauté scientifique depuis quelques dizaines d’années du fait des propriétés inattendues obtenues au niveau nanométrique. De l’échelle macroscopique à l’échelle nanométrique, les effets de surface des matériaux prédominent sur les effets de volume générant ainsi aux nanomatériaux des attributs différents de leurs équivalents macroscopiques. A titre d’exemple, alors que la conductivité thermique du graphite se situe autour de 150W.m-1.K-1, celle du graphène (nanomatériau 2D, feuillet unique de graphite), s’élève à plus de 5000W.m-1.K-1, conférant ainsi au graphène le record de conductivité thermique connu à ce jour. A présent, les nanomatériaux trouvent leurs applications dans de nombreux domaines tels que la bio-imagerie1, l’électronique2, la photonique3, l’énergie4, la cosmétique5, etc.
Le présent exposé introduira au domaine des nanomatériaux. Il sera en particulier axé sur les techniques de fabrication de ces matériaux de nos jours et l’étude de leurs propriétés pour des applications diverses. Un point spécifique sera approfondi sur les phénomènes d’interaction entre les rayonnements électromagnétiques et ce type de matériaux. En particulier en optique, du fait de leurs dimensions, les nanomatériaux peuvent interagir spécifiquement avec des rayonnements de longueur d’onde comparable à leur taille et donner ainsi lieu à des phénomènes nouveaux qui ouvrent le champ à des nouvelles approches de manipulation de la lumière. Au travers d’exemples nous analyserons ainsi comment le développement de ces matériaux contribue à l’essor des technologies d’aujourd’hui et de demain.
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Références
1. Hong, G., Diao, S., Antaris, A. L. & Dai, H. Carbon Nanomaterials for Biological Imaging and Nanomedicinal Therapy. Chem. Rev. 115, 10816–10906 (2015).
2. Goodnick, S. et al. Semiconductor nanotechnology: novel materials and devices for electronics, photonics and renewable energy applications. Nanotechnology 21, 130201 (2010).
3. Ouchen, F. et al. Bio-based Nanomaterials for Photonic Applications. PM257, 285–336 (2015).
4. Wang, H., Liang, X., Wang, J., Jiao, S. & Xue, D. Multifunctional inorganic nanomaterials for energy applications. Nanoscale 12, 14–42 (2019).
5. Fytianos, G., Rahdar, A. & Kyzas, G. Z. Nanomaterials in Cosmetics: Recent Updates. Nanomaterials 10, 979 (2020).
Biographie de l’intervenante
Cynthia Cibaka est née à Lubumbashi en République Démocratique du Congo. Elle effectue sa scolarité à Kinshasa jusqu’à l’obtention de son diplôme d’état en section Biologie-Chimie. Elle rejoint ensuite la faculté de polytechnique de l’Université de Kinshasa pour une première année d’études préparatoires au cycle d’ingénieur. Elle poursuit ensuite ses études à Lyon en France où elle suit un programme de Licence en Chimie. A la suite de ce dernier, elle effectue un Master en Génie de l’échelle nanométrique. Pendant son cursus académique, elle oriente son profil vers des thèmes de recherche en physico-chimie des nanomatériaux grâce à différents projets en laboratoires de recherche. Elle poursuit donc dans cette voie avec un doctorat portant sur la synthèse de nanoparticules métalliques et leur interaction avec l’hydrogène pour des applications de détection optique de ce gaz, travail pour lequel elle reçoit les félicitations d’un jury d’experts. Aujourd’hui, elle a rejoint l’Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux, unité de recherche du Centre National de la Recherche Scientifique en France, spécialisé en sciences des matériaux. Ses projets actuels portent sur la synthèse de nanoparticules de structures diverses, l’étude de leurs propriétés grâce à des techniques de microscopie électronique et leur design pour des optimisations de diffusion de la lumière.
