Nanostructures métalliques organisées par auto-assemblage de polymère pour la détection d’espèces chimiques
Auteur / Autrice : | Maher Khanafer |
Direction : | Safi Jradi, Tayssir Hamieh |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Optique et Nanotechnologies |
Date : | Soutenance le 19/02/2015 |
Etablissement(s) : | Troyes en cotutelle avec Université Libanaise |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD |
Jury : | Président / Présidente : Joumana Toufaily |
Examinateurs / Examinatrices : Safi Jradi, Tayssir Hamieh, Joumana Toufaily, Jean-Jacques Gaumet, Fawaz El Omar, Suzanna Akil, Pierre-Michel Adam | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Jacques Gaumet, Fawaz El Omar |
Résumé
Les avancées récentes de la nanofabrication ont permis de faire émerger un nouveau champ de recherche, celui des nanocapteurs. En particulier, le nanocapteur plasmonique dont le principe utilise l’effet SERS (Diffusion Raman Exaltée de Surface) commence à s’imposer. En effet, ce capteur permet d’amplifier la signature d’une molécule jusqu’à un facteur de 1012 et fournit une véritable empreinte digitale de chaque molécule. La sensibilité du capteur dépend des propriétés optiques des Nanoparticules Métalliques (NPMs) qui sont liées aux propriétés physiques et structurales de ces dernières. Ainsi, la maîtrise de la fabrication de NPMs est un réel défit pour des multiples applications nanotechnologiques. Dans ce contexte, nous avons développé une approche originale de fabrication de NPMs organisées par auto-assemblage de polymère. Il s’agit d’introduire de manière contrôlée des interactions physiques qui se manifestent lors de la fabrication par une nano-séparation de phase au sein du matériau. Ceci se traduit par un nanstructuration du polymère et une auto-organisation très spécifique du précurseur métallique qui se transforme spontanément en NPMs. Les investigations expérimentales en considérant les différents facteurs physico-chimiques impliqués, nous ont permis d’identifier les paramètres clés de cette structuration et de hiérarchiser leur influence sur les dimensions structurales et la réponse optique des NPMs. Finalement, la capacité du nanocapteur à détecter de faibles traces (<10-13 M) de polluants organiques a été démontrée