Utiliser une coquille d’or pour encapsuler des nanoparticules à base de cuivre

10 février 2021 | Audrey-Maude Vézina

Mise à jour : 14 avril 2021

Une découverte de l’INRS fait la couverture du numéro de janvier 2021 de la revue Chemistry of Materials.

Illustration Adobe Stock

Une équipe de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), dirigée par la professeure Dongling Ma, en collaboration avec le professeur Mohamed Chaker, a réussi à obtenir une très grande stabilité chimique pour les nanoparticules à base de cuivre (Cu NP) grâce à une méthode simple, mais efficace.

Elle est la première à démontrer le rôle clé d’une enveloppe d’or compacte et robuste dans la stabilisation des Cu NP. « Bien que l’on ait déjà signalé l’utilisation de métaux inertes pour protéger le cuivre, jamais une stabilité aussi forte n’a été rapportée », indique la professeure Ma, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanocomposites fonctionnels avancés et responsable du Laboratoire de chimie des nanomatériaux et des caractérisations optiques avancées.

Couverture du numéro de janvier de la revue Chemistry of Materials


Un métal aux applications nombreuses

Le cuivre est un métal non noble peu coûteux et abondant sur terre. Ses nanoparticules font ainsi l’objet d’une attention croissante en raison de leur large bande d’absorption. Cependant, la facilité d’oxydation et de lessivage du cuivre affecte considérablement les possibilités qu’offrent ses nanoparticules. Grâce à la coquille d’or, qui présente une excellente résistance à l’oxydation, l’équipe a pu maintenir une grande stabilité chimique et des performances élevées des Cu NP dans des conditions difficiles, par exemple en présence d’un acide oxydant fort.

Ces nanoparticules hautement stables à base de cuivre et entourées d’or laissent entrevoir de nombreuses applications prometteuses aux scientifiques.

Par exemple, la désalinisation de l’eau de mer, la photocatalyse, la collecte de l’énergie solaire, l’optoélectronique, la plasmonique, les capteurs moléculaires et les puces informatiques sont quelques-unes des voies de développement possibles. La prochaine étape de l’équipe de la professeure Ma sera axée sur la mise à l’échelle de la synthèse de ces nanoparticules.

« Nous sommes très enthousiastes et également très heureux de savoir que l’importance, la nouveauté et la valeur de notre travail sont bien reconnues par les scientifiques en chimie des matériaux », dit-elle. 

À propos de l’étude

L’article « Ultrastable Plasmonic Cu-Based Core-Shell Nanoparticles », par Yong Wang, Qingzhe Zhang, Yongchen Wang, Lucas V. Besteiro, Yannan Liu, Haiyan Tan, Zhiming M. Wang, Alexander O. Govorov, Jin Z. Zhang, Jason K. Cooper, Jing Zhao, Guozhu Chen, Mohamed Chaker et Dongling Ma, a été publié dans la revue Chemistry of Materials. L’étude a reçu le soutien financier du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT).