La dernière décennie a vu l'émergence d'un nouveau domaine de recherche sur les revêtements antifouling respectueux de l'environnement. L'activité photocatalytique du TiO₂, combinée à des propriétés non toxiques et résistantes à la corrosion et à une bonne stabilité chimique dans des conditions salines, fait de cet oxyde une bonne alternative écologique pour les revêtements antifouling dans les environnements marins. Les propriétés photocatalytiques du TiO₂ permettent de générer localement des espèces réactives de l'oxygène (ROS) telles que OH° ou H₂O₂ qui peuvent directement ou indirectement endommager les cellules. Même si les résultats des expériences in vitro sont prometteurs, l'exposition limitée à la lumière du soleil en mer et la plage d'absorption restreinte du TiO₂ dans le spectre solaire (UV) sont des problèmes importants.

Pour améliorer les propriétés antifouling du TiO₂, deux stratégies ont été suivies : l'augmentation de la surface effective par microstructuration et la synthèse de films minces composites comprenant du Cu. Dans ce contexte, des couches minces de TiO₂ ont été synthétisées par dépôt chimique en phase vapeur métal-organique assisté par aérosol (AA-MOCVD). Après optimisation des paramètres de dépôt, des assemblages de pétales nanométriques, formant des structures hiérarchiques de type microfleurs, sont obtenus sur un film mince de TiO₂. L'impact de ces microfleurs sur diverses propriétés telles que la surface effective, la rugosité et la mouillabilité est étudié en comparant des films minces de TiO₂ plats avec ceux recouverts de microfleurs.

Ensuite, des matériaux composites Ti-Cu-O ont été synthétisés par AA-MOCVD. Ce composite devrait augmenter l'activité photocatalytique grâce à l'hétérojonction TiO₂-Cu₂O qui peut promouvoir la séparation électron-trou et ralentir la recombinaison des charges. L'impact de la concentration du précurseur Cu et de la température de recuit sur la morphologie et la composition de la couche mince est étudié.

Les propriétés photocatalytiques des films de TiO₂ et des composites Ti-Cu-O sont ensuite étudiées et l'interaction entre les films de TiO₂ et les organismes biologiques est étudiée aux échelles moléculaire et cellulaire. L'adsorption de protéines est quantifiée par QCMd et les propriétés antifouling vis-à-vis de Vibrio harveyi sont démontrées à l'aide d'expériences de culture in vitro.

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