La synthèse de particules Janus


Un enjeu pour le SPCTS !

Les particules Janus sont des particules dissymétriques nommées ainsi en référence au dieu romain Janus qui était représenté avec une tête mais avec deux visages opposés.

Les particules Janus comportent deux (ou plusieurs) faces de propriétés différentes et plus largement des particules aux propriétés de surface asymétriques. L’asymétrie confère aux matériaux des propriétés inédites, ouvrant des perspectives extraordinaires pour le développement de capteurs multifonctionnels, la formation de nouvelles structures par auto-assemblage, le transport ciblé pour la santé et les médicaments, ou encore le codage à l’échelle nanométrique. Ces matériaux présentent un intérêt croissant à la fois pour l’industrie et la communauté scientifique.

De nombreuses techniques (physiques et chimiques) sont disponibles pour la modification de surface de particules, notamment céramiques, dont le diamètre est inférieur au micron. Elles permettent d’obtenir des particules coeur/coquille, ou bien une fonctionnalisation de la surface pour des propriétés hybrides.

La méthode choisie par les chercheurs du Laboratoire Science des procédés céramiques et de traitements de surface (SPCTS UMR 7315 – Université de Limoges / ENSCI / CNRS) fait appel aux émulsions stabilisées par des particules appelées émulsions de Pickering.

Le laboratoire SPCTS développe des procédés de mise en forme innovants adaptés aux nouveaux enjeux de la fabrication d’objets à base de céramiques à architecture et microstructure contrôlées à toutes les échelles. Pour cela, il est nécessaire de faire émerger de nouvelles briques élémentaires matériaux à l’échelle colloïdale, ainsi que des liants destinés à les assembler de manière plus intelligente. Dans cette optique, les particules Janus ouvrent un large champ de perspectives et d’innovations, ainsi qu’une nouvelle approche pour améliorer la compréhension des procédés de mise en forme céramique et la maîtrise des assemblages.

Cette étude expérimentale sera bientôt complétée par des études théoriques par simulations numériques, afin de mieux comprendre les interactions entre ces particules Janus, leurs propriétés de transport, et ainsi prédire leur comportement en suspension.

Pour en savoir plus : lire l’article paru dans Microscoop-n°72 – juin/juillet 2015

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