Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les nanomatériaux sont au cœur des préoccupations des scientifiques tant leurs caractéristiques physico-chimiques et leur taille leur confèrent des propriétés uniques. L'évolution des outils d'observation et d'analyse de la matière a permi l'étude à l'échelle nanométrique. On appelle nanomatériau des objets dont une des dimension est comprise entre 1 et 100 nanomètres. De part leur taille, ces particules ont très souvent une surface spécifique importante, entrainant des propriétés bio-physico-chimiques particulières, mais également ue mobilité et une réactivité précise. Cet article propose de faire le point sur ces particules, en présentant en premier lieu l'intérêt de leur étaude. Ensuite, quelques exemples d'applications sont présentés, naturels ou non. Enfin, les perspectives de développement futur sont abordées.
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Due to their physico-chemical characteristics and their size which provide them with unique properties, nanomaterials are of considerable interest to scientists. The evolution of tools for the observation and analysis of matter has allowed for its study at the nanoscale. Nanomaterials refer to objects with a dimension of between 1 and 100 nanometers. Due to their size, these particles often have a large specific surface area which induces specific bio-physico-chemical properties and also a particular reactivity and mobility. This article deals with these particles and commences by presenting the interest of their study. Certain examples of applications, natural or not, are then presented. To conclude, the prospects for future development are discussed.
Auteur(s)
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Isabelle LE HECHO : Maître de Conférences - Université de Pau et des pays de l’Adour/CNRS, LCABIE, IPREM UMR 5254, Pau
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Martine POTIN-GAUTIER : Professeur - Université de Pau et des pays de l’Adour/CNRS, LCABIE, IPREM UMR 5254, Pau
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Gaëtane LESPES : Professeur - Université de Pau et des pays de l’Adour/CNRS, LCABIE, IPREM UMR 5254, Pau
INTRODUCTION
Les systèmes colloïdaux se réfèrent à des particules dispersées dans une phase liquide. Leurs propriétés remarquables de stabilité et/ou de couleur ont suscité depuis plusieurs siècles la curiosité des alchimistes qui ont développé de nombreuses préparations dans des domaines aussi variés que ceux liés à la métallurgie ou à la médecine. Le terme colloïde n’a pourtant été utilisé pour la première fois qu’en 1861 par le chimiste britannique Thomas Graham qui caractérisa la dispersion de fines particules d’or responsables de la coloration de certains rubis artificiels . La première observation de systèmes colloïdaux fut réalisée en 1903, par le chimiste austro-hongrois Richard Zsigmondy . Ce chimiste a en effet conçu le premier ultra-microscope permettant d’observer des particules de tailles inférieures à 400 nm dispersées dans un milieu aqueux. Plus récemment, dans la deuxième moitié du vingtième siècle, les scientifiques ont poursuivi leur investigation avec des moyens de plus en plus performants tels que la microscopie électronique. Il est alors devenu possible d’explorer la matière et les particules à l’échelle nanométrique.
Aujourd’hui, les nanomatériaux suscitent plus que jamais l’intérêt des scientifiques de par leur taille et leurs propriétés physico-chimiques. Ils sont désormais au cœur de ce que certains scientifiques n’hésitent pas à qualifier de révolution technologique . Dans ce contexte, les enjeux liés aux outils d’investigation sont extrêmement importants. En effet, pour comprendre et maîtriser la matière, il faut être capable de l’observer finement. Ceci nécessite de disposer de techniques performantes non seulement en terme de résolution en taille, mais également, en termes de précision, de vitesse d’acquisition des données, de pertinence et de complémentarité des données acquises. Dès lors, les développements analytiques de pointe représentent une réponse à ces exigences ainsi qu’aux besoins exprimés dans des domaines d’applications aussi variés que la biopharmacie, la médecine, l’électronique, l’énergétique ou l’environnement.
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Présentation
Les nanomatériaux
En anglais
5. Perspectives et conclusion
L’extrême diversité des nano-objets rend toute stratégie de caractérisation spécifique au type d’échantillon étudié. Dans l’environnement, la grande variété des analytes au sein d’un continuum de taille concourt à la complexité de l’échantillon. Dans l’industrie, les procédés de fabrication de matériaux de type nanotubes et nanoparticules conduisent la plupart du temps à des échantillons polydisperses. Dans tous les cas, un fractionnement préalable à l’analyse s’avère être pertinent. Dans cette optique, des techniques en ligne de type chromatographie d’exclusion stérique ou fractionnement par couplage flux-force associées à des détecteurs tels que l’UV-Vis, le SLS ou l’ICP-MS peuvent être employées. Ce type de démarche analytique est effectif dans de nombreuses études environnementales, avec un recours de plus en plus important au FFF-multidétection. Les couplages sont également très utilisés dans certains secteurs d’activités tels que ceux liés aux polymères ou au biomédical. Dans ce cas, la chromatographie d’exclusion stérique reste un outil de choix. Dans le domaine des nanomatériaux manufacturées, le recours aux couplages reste encore relativement confidentiel face notamment aux microscopies électroniques. Compte tenu de l’essor des nanotechnologies et du besoin d’outils de caractérisation performants en termes d’automatisation, de répétabilité et de coût d’analyse, les perspectives de valorisation des techniques couplées avec multidétection sont extrêmement importantes et diversifiées. Ce type d’approche analytique devrait donc connaître un essor considérable dans les prochaines années.
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Perspectives et conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GRAHAM (T.) - Liquid diffusion applied to analysis - Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. 151, p. 183-227 (1861).
-
(2) - DERJAGUIN (B.V.), VLASENKO (G.J.), STOROZHILOVA (A.I.), KUDRJAVTSEVA (N.M.) - Flow-ultramicroscopic method of determining the number concentration ans particle size analysis of aerosols and hydrosols - J. coll. Sci, 17, p. 605-627 (1962).
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(3) - PAUTRAT (J.L.), MAGNEA (N.) - Le nanomonde : de la science aux applications - Clefs CEA, 52, p. 2-3, CEA (été 2005).
-
(4) - HANDY (R.D.), VON DER KAMMER (F.), LEAD (J.R.), HASSELLOV (M.), OWEN (R.), CRANE (M.) - The ecotoxicology and chemistry of manufactured nanoparticules - Ecotoxicology, 17, p. 287-314 (2008).
-
(5) - IUPAC - Compendium of chemical terminology - 2nd ed., Blackwell Scientific Publishers (1999).
-
(6) - LEAD (J.R.), WILKINSON (K.J.) - Environmental...
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