Vers des quantum dots moins toxiques

par Fanny Dussert

Projet de thèse en Biologie cellulaire

Sous la direction de Marie Carriere (csv).

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Chimie et Sciences du Vivant , en partenariat avec Systèmes Moléculaires et Nano Matériaux pour l'Énergie et la Santé (laboratoire) depuis le 04-10-2017 .


  • Résumé

    Les Quantum dots (QD) sont des nanocristaux semi-conducteurs avec des propriétés optiques améliorées, qui sont facilement inclus dans les écrans d'affichage et les téléviseurs pour améliorer la pureté et la précision de la reproduction des couleurs. La taille du marché a été estimée à 3,96 milliards de dollars en 2022. Cela entraînera inévitablement la libération dans l'environnement des QD ou des ions toxiques qu'ils contiennent. À l'heure actuelle, les QD les plus utilisés sont basés sur le cadmium (Cd), classé comme cancérogène par le CIRC, et pour lequel l'utilisation dans les produits consommateurs est maintenant interdite. Depuis quelques années, plusieurs laboratoires, y compris le nôtre, développent de nouvelles formulations de QD, basées sur des éléments chimiques moins toxiques tels que In, mais la toxicité de ces nouveaux QD est encore mal documentée. Le but de ce Ph.D. est de caractériser la toxicité de ces nouvelles générations de QD, ainsi que leur transformation et / ou leur dissolution potentielles tout au long de leur cycle de vie, dans le but global de développer des quantum dots plus sûrs. La toxicité des nouveaux QD proposés par des collaborateurs chimistes sera testée par le candidat, il décryptera les mécanismes conduisant à la toxicité, qui alimentera les chimistes avec de nouvelles idées pour développer des QD plus sûr, qui seront encore testés et optimisés . Cette thèse, qui se déroulera dans le cadre du LabEx SERENADE (Safe Ecodesign et Sustainable Research and Education applied to NAnomaterial Development), conduira finalement à des QD plus sûr à proposer aux partenaires industriels pour la production et l'incorporation dans des dispositifs électroniques.

  • Titre traduit

    Towards less toxic quantum dots


  • Résumé

    Quantum dots (QDs) are semi-conductor nanocrystals with improved optical properties, which are readily included in display screens and TVs to enhance the purity and accuracy of color reproduction. The market size was estimated to be valued at 3.96 billion dollars in 2022. This will inevitably lead to the release in the environment of QDs or of the toxic ions that they contain. At the moment, the most used QDs are based on cadmium (Cd), which is classified as carcinogenic by IARC, and for which the use in consumers products is now banned. For some years several laboratories, including ours, develop new QD formulations, based on less toxic chemical elements such as In, still the toxicity of these new QDs is poorly documented. The aim of this Ph. D. is to characterize the toxicity of these new generations of QDs, as well as their potential transformation and/or dissolution all along their life-cycle, with the overall objective of developing safer-by-design quantum dots. The toxicity of new QDs proposed by chemist collaborators will be tested by the Ph. D. candidate, he/she will decrypt the mechanisms driving their toxicity, which will feed chemists with new ideas to develop safer QDs, which will be further tested and optimized. This thesis, which will be conducted in the frame of the LabEx SERENADE (Safe Ecodesign and sustainable Research and Education applied to NAnomaterial Development), will ultimately lead to safer QDs to be proposed to industrial partners for production and incorporation in electronic devices.