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Multicouches de polyélectrolytes et Multimatériaux Nano-Organisés

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Responsable : Pr. Gero Decher

Compétences :

Développement de methodes d’assemblage couche-par-couche, macromolécules aux interfaces, biomatériaux composites, nanoparticules (bio)-fonctionnelles, revêtements fonctionnels, dispositifs en couche mince, nano-biotechnologie.

Notre équipe est à la fois le fondateur de la technique couche par couche (LbL) et l’un des leaders mondiaux du développement de cette technologie. Cette nouvelle méthode d’auto-assemblage est une véritable approche “bottom-up” qui est basée sur un concept simple (interaction intermoléculaire attractive, principalement électrostatique) et combine une simplicité expérimentale avec un faible coût de fabrication et un respect de l’environnement (peu polluante).

Rebecca Blell Heveline Dal Magro Follmann Souvik De Gero Decher
Olivier Felix Christophe Higy Rahul dev Jayant Laura Jung
Xiaofeng Lin Rémi Merindol Alliny Naves Matthias Pauly
Paul Rouster Florian Schmidt Yulia Sergeeva Michel Tschopp
Teruhiko Umehara Maria Witt


L’assemblage LbL permet de déposer un nombre maximum de composés différents sur un nombre maximum de surfaces différentes sous la forme de films multicouches multimatériaux en utilisant un seul procédé. Elle est devenue au cours de ces dernières années un outil puissant pour la construction de films multicouches de polyélectrolytes et de systèmes multicomposés plus complexes avec une précision nanométrique. Plus de 200 équipes indépendantes publient actuellement environ 1000 articles par an dans ce domaine et les films LbL sont utilisés pour revêtir des objets aussi petits que des nanoparticules, aussi grands que des voitures ou aussi irréguliers que des textiles ou des fruits. Un énorme avantage de l’assemblage LbL est que même des films déposés sur des surfaces très différentes peuvent être étonnamment similaires s’ils sont préparés dans des conditions identiques de dépôt. Ceci permet par exemple de déposer des films sur des surfaces qui sont difficiles à caractériser (par exemple le papier, le textile, un fruit, ...) et d’apprendre sur leur structure en réalisant des rayons-X ou de la réflectométrie des neutrons sur des wafers de silicium.

Les 6 images suivantes montrent les schémas du dépôt LbL (en haut à gauche), le processus de trempage (en bas à gauche), un film auto-suspendu composé de 160 couches individuelles avec une épaisseur totale de 200 nm (en haut au milieu), une nanoparticule fonctionnalisée (en haut à droite), des nanoparticules recouvertes (en bas au milieu) et un produit commercial (lentilles de contact, en bas à droite).

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Aujourd’hui, l’assemblage LbL est utilisé pour des applications aussi différentes que des revêtements hydrophiles sur des lentilles de contact, des couches de séparation dans des colonnes de chromatographie, la fabrication de filtres optiques, l’application de revêtements super-hydrophobes sur des voitures, le revêtement direct de fruits et de légumes pour augmenter la durée de conservation, la microencapsulation, des revêtements anti-coagulants et des revêtements de 3ème génération sur les implants, des nanoparticules pour la délivrance de médicaments, une protection contre la corrosion et plusieurs autres.

Malgré les activités de recherche énormes dans ce domaine en développement croissant, nous découvrons encore de nouveaux systèmes fondamentaux tels que les films purement inorganiques (par exemple CaF2, CaHPO4) et des multicouches avec des propriétés surprenantes telles que des films avec une forte mémoire pour les solvants ou des films ayant des motifs. Les projets actuels incluent des travaux sur les membranes de séparation ,la catalyse, les nanoparticules cytotoxiques furtives et la transfection génique.

International LbL Symposium 2011