Laurence MOTTE

Les assemblages unidimensionnels de nanoparticules (NP) magnétiques suscitent un grand intérêt car leur organisation en chaînes induit de nouvelles propriétés physiques dites "collectives". Ces propriétés permettent d'envisager des innovations technologiques, notamment dans le secteur des sciences de la vie et de la santé. Cet article détaille les réalisations expérimentales d'assemblées unidimensionnelles (1D) de nanoparticules magnétiques et leurs applications. Une analyse des résultats de simulation montre dans quelle mesure les interactions dipolaires sont un facteur déterminant de la formation spontanée des chaînes de NP. Les différentes stratégies expérimentales d'assemblage de NP et les applications potentielles pour les sciences du vivant et de l'environnement sont présentées.

Sauf cas très particulier, le champ magnétique n'a pas d'effet macroscopique sensible sur un liquide. Un ferrofluide se résume donc à une dispersion colloïdale de nanoparticules magnétiques dans un liquide porteur, sensible à un champ magnétique externe. La combinaison des propriétés rhéologiques des liquides, et magnétiques des particules, confère au ferrofluides des propriétés et une gamme inédite de comportements macroscopiques. Les ferrofluides n'existant pas à l'état naturel, il faut les synthétiser en produisant des nanoparticules métalliques ou d'oxydes, en évitant leur agglomération et la sédimentation pour garantir la stabilité de la suspension colloïdale.