Des briques essentielles à l'innovation : les micro et nanoparticules

Un procédé continu et automatique « propre », n'utilisant que de l'eau, de l'air et de l'électricité permet de concevoir des particules minérales sphériques, de taille maîtrisée allant du nanomètre au micromètre, qui améliorent les propriétés existantes des produits finis ou y apportent de nouvelles fonctionnalités dans de multiples secteurs industriels. Explications.

Qu’il s’agisse des secteurs de la biotechnologie, de la cosmétique, des plastiques, des textiles, des revêtements ou encore des céramiques, tous sont intéressés par l’intégration de micro et nano particules susceptibles d’améliorer les propriétés de leurs produits finis ou d’apporter de nouvelles fonctionnalités. Pour preuve, la croissance de Pylote, une jeune entreprise innovante issue du Centre d’Élaboration des Matériaux et d’Études Structurales (CEMES), laboratoire du CNRS de Toulouse qui vient de déménager aux portes de Toulouse pour installer son nouvel outil. Cette nouvelle configuration va multiplier par dix sa capacité de production actuelle afin d’atteindre des rendements de l’ordre de deux tonnes par an. Cette montée en puissance sera également appuyée par une augmentation notable des effectifs avec un objectif de 20 personnes d’ici deux ans.

Pylote qui conçoit, intègre et produit des micro et nano particules minérales sphériques à forte valeur ajoutée de 5 µm à 50 nm de diamètre, présente un avantage concurrentiel fort qui réside dans le développement résolument « vert » de ses procédés, ses particules ou encore de ses additifs. Cette volonté se concrétise par l’utilisation de procédés propres et d’additifs respectueux de l’environnement, que la démarche de certification ISO 14001 viendra bientôt appuyer.

A la base de l’activité de l’entreprise, une technologie « propre », n’utilisant que de l’eau, de l’air et de l’électricité, qui permet de concevoir des particules sphériques, de taille maîtrisée, le tout en une seule étape de quelques secondes, sans intervention humaine intermédiaire (désagglomération, tamisage, broyage, etc) limitant ainsi les risques HSE, la consommation énergétique et donc les émissions de CO2. Le principe est simple : un brouillard de gouttelettes sphériques contenant chacune 1 à N composés est conduit au travers d’un tube de plus en plus chaud. La forme des gouttelettes est conservée tout au long du process par mémoire de forme conduisant ainsi à des nano et micro particules sphériques désagglomérées. Les gouttelettes étant composées de 1 à N composés, chaque particule fabriquée est constituée d’un mélange extrêmement homogène de 1 à N composés.

En mode partiel « basse température », le procédé Pylote permet de concevoir des matériaux sensibles à la température (hydroxyde, hybrides organique / métaux ou oxydes). En mode complet, il permet de fabriquer des matériaux densifiés et réfractaires.

Les micro et nanoparticules sphériques pleines ou creuses, à parois fines ou épaisses qui peuvent présenter des propriétés antibactérien, ignifugeant, luminescence, anti-UV, isolation thermique, mécaniques, électriques… offrent des avantages différents selon leur structures :

particules sphériques : préservation de l’intégrité cellulaire, apport de l’onctuosité lorsqu’elles sont employées en tant que charge, augmentation du taux de compaction des céramiques ;
particules pleines : idéal pour les propriétés nécessitant le travail du cœur de la particule, résistance mécanique des particules ;
particules macro ou mésoporeuse : surface développée atteignant 1000 m²/g, encapsulation d’une grande variété de composés ;
particules désagglomérées : plus grande stabilité en dispersion, augmentation du taux de charge sans altérer les propriétés rhéologiques des produits ;
particules creuses avec des épaisseurs de parois contrôlées : diminution conséquente de la masse, utilisation pour l’encapsulation d’une grande variété de composés, apporte un haut niveau d’isolation thermique.