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Les bulles de savon au service de l'industrie
Les parois des bulles de savon présentent des structures très ordonnées. Le CEA montre qu'il est possible d'utiliser leur potentiel d'auto-organisation pour confiner des nanoparticules de natures très diverses.
Après drainage de l'eau, les films de savon peuvent devenir très minces, avec une épaisseur de l'ordre de quelques nanomètres. Composés d'une bicouche de molécules formées d'une partie hydrophobe et d'une partie hydrophile, ces films peuvent être utilisés pour condenser des nanoparticules de nature, de forme et de taille diverses. D'autant que les scientifiques de l'IRAMIS* maîtrisent aujourd'hui le dépôt de tels films sur des substrats solides et savent les manipuler assez simplement. “En contrôlant sa composition en tensioactifs, sels et nanoparticules, nous avons réussi à assurer le drainage complet d'un film sans qu'il éclate, indique Jean-Jacques Benattar, chercheur de l'institut. Nous sommes ensuite parvenus à trouver les conditions de dépôt de ce film sur une surface solide en préservant l'organisation à l'échelle atomique.” Les perspectives de cette technique peu coûteuse et facile à mettre en œuvre sont prometteuses. Le développement de matériaux et de composants nanostructurés connaît en effet aujourd'hui un essor considérable en raison de leurs propriétés particulières : nouvelles propriétés physiques ou chimiques, miniaturisation, stockage de l'information. Cependant la réalisation de ces nanostructures n'est pas aisée, la première difficulté étant de manipuler la matière à l'échelle atomique. “On tire souvent parti de l'organisation spontanée de la matière comme lors de simples dépôts. Mais la réalisation d'architectures atomiques, même élémentaires, reste le plus souvent un défi.” Stade ultime de la miniaturisation D'où l'idée de l'équipe de Jean-Jacques Benattar d'utiliser le potentiel d'organisation de la matière dans la couche très fine constituant la paroi d'une bulle de savon. Cette nouvelle voie, simple et efficace, devrait permettre d'atteindre le stade ultime de la miniaturisation. “Nous avons déjà effectué avec succès des essais d'organisation de nanoparticules d'or et nous avons par ailleurs réussi à aligner et à concentrer des nanotubes de carbone qui présentent des propriétés extrêmement intéressantes pour la réalisation de transistors nécessitant des fréquences de fonctionnement élevées.” Le coût de la méthode est très faible en comparaison avec celui d'autres techniques. Elle présente en outre des caractéristiques tout à fait originales qui permettent de déposer de grandes surfaces de nanoparticules sur des substrats divers, allant du silicium aux supports flexibles. “Le dépôt de ces nanotubes de carbone a notamment été réalisé sur des substrats transparents, tels le verre et le plastique.” Il y a quelques années, les chercheurs de l'Iramis avaient déjà étudié, en collaboration avec Nestlé, l'action des protéines pour stabiliser les mousses et les émulsions alimentaires en fabriquant un film à partir d'une solution de lacto-globulines, molécules solubles du lait. * IRAMIS : Institut Rayonnement-Matière de Saclay.
