Matériaux Inorganiques & Nanostructures

L’axe Matériaux inorganiques & Nanostructures (MINOS) réunit des chercheurs et enseignants-chercheurs travaillant sur l’élaboration et/ou la caractérisation de matériaux fonctionnels ainsi que sur leur intégration dans des dispositifs. Outre l’étude des propriétés physico-chimiques et fonctionnelles, une partie intégrante du travail porte sur l’obtention de propriétés satisfaisantes permettant d’assurer au matériau un fonctionnement efficace et durable. Les composés élaborés sont notamment des oxydes métalliques (purs, dopés ou sous forme composite), des métaux, des nitrures du groupe 14 ainsi que leurs solutions solides, des multiferroïques (ferroélectriques sans plomb), des hybrides de type organique-inorganique ou de nouvelles phases du système B–C–N–O–X. Les techniques de synthèse et les procédés d’élaboration utilisés sont variés. Ils comprennent notamment les voies nouvelles de synthèse par chimie douce, par plasma-chimie ou encore par irradiation laser. D’autres procédés peu conventionnels et relevant du domaine historique d’activité du laboratoire, conjuguant hautes pressions et conditions extrêmes en température (HP-HT) ou grandes déformations (HP-GD), sont également mis en œuvre pour la production des matériaux. Comme illustré dans la vidéo ci-dessous, les fortes compétences des membres de l‘axe en termes d’approches combinées permettent d’engager les plus appropriées pour l’élaboration de matériaux innovants, chimie, procédés HP-HT-GD et irradiation laser évidemment inclus.

^{Matériaux hybrides organique-inorganique élaborés sous rampe HP (vidéo du Labex SEAM)}

Les thématiques de recherche et les domaines d’application explorés en ce qui concerne les propriétés fonctionnelles des matériaux étudiés sont ceux de la catalyse, de la plasma-catalyse (valorisation de la biomasse et reformage du méthane), de la photo-catalyse (dépollution des gaz et des eaux), de la pyrolyse (valorisation de la biomasse), de la photonique (micro-optique réfracteur, optique résistant aux rayonnements ionisants), de la biomédecine (structures bactéricides et biocompatibles), du magnétisme (nouveaux aimants sans terres rares, nano-aimants pour l’enregistrement magnétique), des ultradurs et des matériaux combinant résistance mécanique et ductilité élevées, ainsi que du transport (gazoducs) et du stockage solide (nano-adsorbants) et tampon (réservoirs) de l’hydrogène. La recherche concerne essentiellement le contrôle des processus d’élaboration et, tout particulièrement, l’influence de la morphologie à l’échelle nanométrique sur des propriétés fonctionnelles.