Auto-assemblage de nanocylindres d’or en forme d’anneau

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Dans la BE n°68, nous décrivions une méthode d’auto-assemblage développée par des chercheurs de Northwestern University pour réaliser des motifs en anneau avec des nanotubes de carbone. Cette semaine, ce sont encore des recherches sur des méthodes d’auto-assemblage, développées ici par des chercheurs de Rice University (Houston, Texas) qui ont retenu notre attention.

La méthode proposée est particulièrement simple et permet d’assembler des nanotiges pour obtenir des motifs en forme d’anneau avec un assez bon rendement. Les objets concernés sont des nanocylindres d’or à la surface desquels les chercheurs ont réussi à greffer des molécules de polystyrène avec une densité surfacique importante qui leur confère une solubilité élevée et une très bonne stabilité dans les solvants organiques. Il est alors possible d’obtenir des solutions de ces nanocylindres dans le chloroforme, qui constituent le point clé de la méthode proposée.

Les chercheurs ont en effet observé que des gouttes de ces solutions, lorsqu’elles sont dispersées sur un substrat de carbone et qu’elles s’évaporent, permettent de former des anneaux circulaires parfaits de 300 nanomètres à plusieurs microns de diamètre constitués de l’assemblage régulier de nanocylindres. Les anneaux de plus petit diamètre sont constitués de l’alignement sur la circonférence d’une seule rangée de nanocylindres, alors que pour les diamètres plus élevés, on en compte plusieurs.

Ce phénomène d’auto-assemblage est analysé comme le résultat du processus d’évaporation du chloroforme. Au début, le refroidissement lié à l’évaporation rapide du solvant provoque la condensation de gouttelettes d’eau qui se forment à la surface de la solution de chloroforme. Au fur et à mesure de l’évaporation du solvant, les nanocylindres de la solution se concentrent sur la périphérie des gouttelettes d’eau sans y pénétrer puisqu’ils sont insolubles dans l’eau. Finalement, quand la température du substrat remonte vers la température ambiante, l’eau s’évapore aussi, en laissant sur le substrat les anneaux formés de l’assemblage des nanocylindres.

L’organisation spontanée de ces nano objets est une méthode simple à mettre en oeuvre et efficace qui pourrait être utilisée pour former de nouvelles nanostructures et exploiter leurs propriétés.

Source :

http://www.media.rice.edu/media/NewsBot.asp?MODE=VIEW&ID=9358

Rédacteur :

Roland Hérino - attache-phys.mst@consulfrance-houston.org - Romaric Fayol - deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….