Le rôle de défauts topologiques de matériaux cristaux liquides dans l’organisation de nanoparticules
Les propriétés optiques des nanoparticules sont directement liées à leur petite taille et au couplage électromagnétique qui prend place entre les nanoparticules. Lorsqu’elles sont rapprochées à quelques nanomètres, ce couplage peut modifier significativement ces propriétés. Or la communauté sait maintenant synthétiser, souvent en solution, une grande diversité de nanoparticules, aux tailles, formes et natures variées induisant la mise en place de propriétés optiques également variées. Comment induire une organisation de nanoparticules où le couplage entre nanoparticules serait piloté de façon homogène au subnanomètre près sur tout l’échantillon à partir d’une solution de nanoparticules dispersées dans un solvant ? C’est pour répondre à cette question que des chercheurs de l’équipe Physico-chimie et dynamique des surfaces de l’INSP ont étudié le confinement de nanosphères d’or dans des défauts topologiques d’un cristal liquide. Ils ont démontré la formation contrôlée par la concentration de réseaux de nanoparticules 1D (chaînes) ou 2D (réseaux hexagonaux), orientés suivant une direction unique pre-définie sur le substrat, ce qui est par ailleurs difficilement atteignable par d’autres méthodes.
Légende : Evolution de l’anisotropie d’absorption de la lumière par les nanoparticules d’or (longueur d’onde d’absorption pour une polarisation parallèle aux défauts fonction de la longueur d’onde d’absorption pour une polarisation perpendiculaire) quand la concentration en nanoparticule augmente. Le signal GISAXS présenté pour le réseau 2D en géométrie de réflexion met en évidence les tiges de diffraction caractéristiques d’un réseau 2D hexagonal.
Référence
« From Chains to Monolayers : Nanoparticle Assembly Driven by Smectic Topological Defects »
Syou P’Heng Do, Amine Missaoui, Alessandro Coati, Delphine Coursault, Haïfa Jeridi, Andrea Resta, Nicolas Goubet, Michal M. Wojcik, Arnaud Choux, Sébastien Royer, Emrick Briand, Bertrand Donnio, Jean Louis Gallani, Brigitte Pansu, Emmanuel Lhuillier, Yves Garreau, David Babonneau, Michel Goldmann, Doru Constantin, Bruno Gallas, Bernard Croset and Emmanuelle Lacaze
Nano Letters, Volume : 20 1598–1606 (2020)
