Matériaux nanostructurés pour la biologie et l’environnement

Inspirés par les architectures naturelles et les interactions biologique, nous développons des nanomatériaux permettInspirés par les architectures naturelles et les interactions biologique, nous développons des nanomatériaux permettant la réalisation de bio-interfaces durables, de technologies pour l’environnement et des dispositifs électroniques fonctionnels.

Par exemple, nous étudions des surfaces bio-fonctionnelles combinant des matériaux inorganiques et une fonctionnalisation organique via des procédés de chimie liquide. Les procédés développés sont très variés et comprennent notamment le dépôt en couche mince par voie sol-gel, la synthèse hydrothermale de nanofils, l'assemblage de nanostructures unidimensionnelles par filtration sous vide ou l’impression capillaire pour former des réseaux de nanofils (nanonets), et la fonctionnalisation de surface. Actuellement nous étudions, entre autres, des nanofils de ZnO et de Cu2O à très grand rapport d'aspect, des nanonets de silicium, de ZnO et de Cu2O, ou encore la fonctionnalisation de surface pour le greffage de biomolécules. Ces matériaux sont étudiés en vue d'une intégration ultérieure dans des dispositifs fonctionnels tels que des dispositifs électroniques (transistors) ou des capteurs.

Par ailleurs, les méthodes de fonctionnalisation développées dans cet axe de recherche nous permettent de rendre superhydrophile, superhydrophobe ou photocatalytique n'importe quelle surface. Ces approches s'appuient sur la chimie sol-gel et la synthèse hydrothermale, en utilisant des matériaux inorganiques (par exemple TiO₂, SiO₂, Cu₂O ou ZnO) et des matériaux hybrides organiques-inorganiques (par exemple l'hexadécyltriméthoxysilane). Ces compétences sont aujourd'hui exploitées pour développer de nouvelles membranes originales pour la purification ou le dessalement de l'eau, des dispositifs passifs de collecte d'eau atmosphérique ou des membranes photocatalytiques pour la réduction ou la valorisation du CO₂, la dissociation de l'eau, la dépollution.