Materiaux hybrides : approche biomimetique
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Description
Les méthodes d’élaboration de nanomatériaux inorganiques ou hybrides reposant sur «la Chimie Douce» mettent en jeu des réactions de « polymérisation minérale » au sens large et s'effectuent à température ambiante. Il est donc possible par ce type d’approches, de générer simultanément dans un même matériau des composantes organiques ou biologiques et des composantes minérales afin d'aboutir à de véritables hybrides ou nano-composites organo-minéraux. Combiner en un seul matériau les propriétés de certaines molécules organiques ou biologiques et celles des composés minéraux est devenu un objectif réalisable. Ces approches transversales où ingenierie moléculaire et procédés ingénieux sont synergétiquement couplés recouvrent des stratégies de synthèses biomimétiques ou bio-inspirées qui permettent au chimiste d’élaborer des systèmes complexes de formes variées avec une parfaite maîtrise des différentes échelles de taille, de la composition, la fonctionnalité et de la morphologie. La réalisation d’architectures hiérarchiques hybrides complexes implique des modes de synthèse transversaux et illustre bien le rôle central d’une « Chimie Intégrative » dans le domaine des matériaux avancés. C'est dans ce contexte que se développe, au carrefour de « la chimie dans tous ces états », de la physique, de la biologie et de la science des matériaux, le champ nouveau d'investigation concernant les matériaux hybrides. En terme d’applications, certains hybrides ou nano-composites organo-minéraux sont au niveau du développement ou de prototypes et d’autres sont déjà commercialisés. Ces matériaux hybrides impactent des domaines aussi variés que ceux de l’automobile, du textile, de l’emballage, de la construction et de l’isolation thermique et phonique, de la micro-optique et micro-électronique. Les matériaux hybrides sont déjà très utilisés dans l’élaboration de revêtements fonctionnels (Anticorrosion, Antisalissure, Anti rayures, Autonettoyants, Décorations, Antireflets…). Certains d’entre eux sont aussi en émergence dans le domaine de l’énergie. Les sciences environnementales bénéficient de la mise au point de matériaux hybrides dans des domaines comme ceux concernant les capteurs et biocapteurs, la catalyse et biocatalyse, la séparation, les membranes sélectives. Dans le domaine des applications médicales et de la cosmétique, les hybrides sont développés dans : les implants et ciments dentaires, les soins et la protection du cheveu et de la peau, les prothèses, l’imagerie et les vecteurs thérapeutiques.
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Nous traitons ici la matière à différentes échelles et plus particulièrement de son assemblage. Ainsi l’assemblage de quelques atomes conduit à des clusters, pour un nombre d’atomes plus important on aura à faire à des nanomatériaux, aussi vieux que le monde. L’assemblage des nanomatériaux entre...
Published 03/16/12
L'un des buts de la Chimie est de décrire la matière à l'échelle microscopique atomique et subatomique afin d'en comprendre la structure, d'identifier les mécanismes qui assurent la stabilité et d'expliquer les propriétés chimiques. Jusqu'au début du XXème siècle cette description s'est limitée à...
Published 03/16/12
Les chefs d'oeuvres du passé étaient généralement aussi des objets de haute technologie. Aussi les micro- et nanostructures des matériaux constitutifs de ces objets (peintures et pastels, fresques, céramiques, verres, émaux, vitraux...) conservent en leur sein de nombreuses informations sur leur...
Published 07/15/11