La chimie sous rayonnement comme outil puissant de contrôle des propriétés des matériaux nanométriques
(Projet-ANR-20-CE09-0010)

Octobre 2020 - Mai 2024

Partenaire IMN du projet : Philippe POIZOT  (équipe ST2E)

Coordinateur :
Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Énergie (NIMBE Gif sur Yvette)
Partenaires :
Institut de Chimie Physique (ICP Orsay)
Chimie de la Matière Condensée (LCMCP Paris)

Personnels IMN impliqués :
Patricia ABELLAN (CR CNRS), Patricia BERTONCINI (MC UNIV), Nicolas DUPRE (CR CNRS), Eric GAUTRON (IE CNRS),
Bernard HUMBERT (PR UNIV), Philippe MOREAU (PR UNIV), Patrick SOUDAN (IE CNRS)

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Les matériaux nanométriques sont désormais présents dans de nombreux domaines. Parallèlement à l'amélioration ou à l'apparition de nouvelles propriétés en raison de leur taille nanométrique, vient la haute sensibilité des surfaces très sujettes à des modifications potentiellement problématiques. Ainsi, des phénomènes de vieillissement ont lieu et peuvent avoir des conséquences dramatiques. La radiolyse (c'est-à-dire la réactivité chimique induite par l'interaction entre les rayonnements ionisants et la matière) est très efficace pour créer rapidement des espèces dues au vieillissement et les étudier. De plus, la microscopie électronique à transmission (MET) peut être utilisée comme un outil d'irradiation pour visualiser in situ avec une résolution spatiale élevée la génération de produits de dégradation. L'objectif du projet ACETONE est i) de mettre en œuvre et d'utiliser le TEM comme outil d'irradiation permettant la visualisation in situ de l'évolution des nanomatériaux sous irradiation ; ii) et d'étudier sous vieillissement les modifications des interfaces de nanomatériaux dues au milieu environnant par différentes techniques de radiolyse (pulsée, régime permanent…). Nous entendons ici gagner du temps en utilisant la radiolyse comme technique d'accélération du vieillissement, technique qui permet également de proposer des mécanismes de réaction détaillés. Cette compréhension des phénomènes de vieillissement aidera à son tour à proposer des matériaux aux propriétés plus sûres et améliorées, qui ont des applications industrielles potentiellement importantes. En effet,la compréhension des mécanismes de réaction permettra de proposer des solutions pour tenter de diminuer l'impact des phénomènes de dégradation. Afin de démontrer la validité de cette approche pour les nanomatériaux en général, nous avons sélectionné des exemples dans deux domaines à fort impact sociétal, à savoir la santé et l'énergie.