Garantir la pesée et la mise en suspension des nanoparticules

Le Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) intervient notamment dans les domaines des énergies bas carbone, des technologies d'information et de la santé. Le Laboratoire Capteurs Diamant, dirigé par Philippe Bergonzo, a ainsi fait appel à Quantos pour optimiser ses mises en suspension de nanoparticules et garantir la qualité des dépôts de diamant qu'il réalise.

Le diamant : un matériau extrême

Les diamants sont les meilleurs amis de… Bertrand Bazin ! Celui-ci est en charge des équipements pour le Laboratoire Capteurs Diamant (LCD) du CEA-LIST, localisé à Saclay (91).

  Fait méconnu, le diamant est un matériau « extrême». M. Bazin explique : « Outre sa dureté, le diamant possède des propriétés surprenantes, notamment en matière de conductivité thermique (5 fois plus que le cuivre), propagation des vibrations (15 fois plus que l'eau) ou isolation électrique (7 fois plus que le verre)».

A l'état naturel, il est cependant… rare, accessoirement cher, petit, et non pur chimiquement. Heureusement, le LCD utilise au quotidien une méthode pour le synthétiser: le procédé DCV (Dépôt Chimique à partir d'une phase Vapeur) permet en effet d'obtenir de larges films de diamant d'une pureté maîtrisée. Cela consiste à exciter par des micro-ondes un gaz carboné au-dessus d'une plaque de silicium, sur laquelle, pour faciliter la création du film en diamant, avait été déposée au préalable une suspension de nanoparticules de diamant.
Une partie des utilisateurs du Quantos QB5-L au sein du LCD (de g à dr) : Hugues Girard, Céline Gesset, Bertrand Bazin et Jacques de Sanoit.


L'équipe a acquis au cours des 15 dernières années un savoir-faire reconnu sur les nanoparticules mais aussi dans de nombreuses autres disciplines (électrochimie, matériaux, etc. ). De ce fait, le LCD travaille autant avec des industriels (défense, chimie, électronique, etc.) qu'avec d'autres centres de recherches français ou étrangers. Bertrand Bazin précise « Nous avons par exemple travaillé à la mise au point de dosimètres pour la radiothérapie, de composants électroniques nouvelle génération ou d'un nez électronique ultra-sensible (explosifs, toxiques, drogues, etc.) et, aujourd'hui, la surveillance des environnements industriels et agroalimentaires est en plein essor ».

Quantos : un maillon essentiel de la chaîne du procédé

En suspension, la taille de certaines nanoparticules, ainsi que leurs concentration et dispersion, modifient leurs propriétés et notamment leurs toxicités (ex : nanoparticules métalliques). « Il faut alors maitriser la suspension de nanomatériaux dont les éléments essentiels sont la mise en suspension, l'éclatement des agrégats de nanoparticules et la mesure de la taille et de la dispersion des agrégats/particules » poursuit Hugues Girard. « Avant, nous utilisions une balance et une fiole jaugée pour la mise en suspension des particules », alors que cette première phase de dosages est pourtant critique.

Céline Gesset ajoute : « Grâce à Quantos, nous opérons dorénavant en toute sécurité. Le QB5-L nous garantit des manipulations sans exposition aux produits toxiques et avec celui-ci il n'y a pas de spatule, de coupelle et de nettoyage. De plus, la mise en solution automatique assure la reproductibilité et la précision des concentrations des suspensions utilisées ».

« Plusieurs utilisateurs, de profils très variés, manipulent le QB5-L quotidiennement, réalisant et testant jusqu'à 30 suspensions par jour. » conclut Jacques de Sanoit.

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