b)Pyrolyse LASER
La pyrolyse laser est une méthode souple et efficace de
synthèse de poudres nanométriques.
Elle repose sur l'interaction en jets croisés entre
l'émission d'un laser CO2 et un flux de réactifs. Le transfert
d'énergie résonnant provoque une élévation rapide
de température dans la zone de réaction par excitation des
niveaux vibrationnels des molécules, les précurseurs sont
dissociés et une flamme apparaît dans laquelle se forment les
nanoparticules qui subissent ensuite un effet de trempe en sortie de flamme.
Les poudres sont entraînées par un flux gazeux dans une zone
où elles seront collectées. Dans la plupart des cas, cette
collecte s'effectue sur poudre sèche.
Schéma de principe d'un réacteur de pyrolyse
laser
Cette méthode permet de synthétiser
aisément des particules de 15 à 20 nm à un débit de
100 g/h en laboratoire. Parmi les avantages de cette méthode, on peut
citer la réaction en flux, une grande pureté chimique des
produits, essentiellement limitée par la pureté des
réactifs, une bonne homogénéité physique et
chimique, une vitesse de trempe rapide et une bonne souplesse d'utilisation.
Selon les mélanges de précurseurs introduits dans le
réacteur, une grande variété de poudres a
été synthétisée (Si, SiC, SiCN, SiCNAlY, SiCO,
Si3N4, TiC, TiO2, fullerènes, suies carbonées, etc.).
c)Irradiation ionique / électronique
En utilisant les irradiations, il est possible de
synthétiser des nanostructures de façon
originale. Parmi ces méthodes, citons celles
basées sur :
- les caractéristiques particulières du
dépôt d'énergie par des ions lourds rapides
d'accélérateurs, tels que le Grand
Accélérateur National d'Ions lourds (GANIL), qui
induisent des modifications très localisées du
matériau (typiquement dans un rayon
d'une dizaine de nanomètres autour de la trajectoire de
l'ion). Une des principales
applications de cette technique concerne la réalisation
de membranes polymères
nanoporeuses. Pour aller vers la synthèse « en
matrice » de nanofils de types divers, on
peut faire croître le matériau dans les pores
d'une telle membrane (les membranes
polymères citées ci dessus sont une
possibilité parmi d'autres). La géométrie du pore
impose alors les dimensions du nanomatériau ;
- le contrôle par irradiation de la mobilité
ionique qui permet d'obtenir des agrégats
métalliques insérés dans des matrices
vitreuses, avec des distributions de taille
beaucoup plus étroites que ne le permettent des
méthodes thermodynamiques
classiques. Par ailleurs, la forme de ces nanoagrégats
peut être modifiée par irradiation
aux ions lourds rapides.
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