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RÉSUMÉ
Le terme de nanoparticule est associé autant aux particules de taille nanométrique, comme le nom l’indique, qu’aux particules dont la taille est égale jusqu’à parfois des centaines de nanomètres. Les nanoparticules sont ainsi des colloïdes de petite taille. Elles possèdent des paramètres d'échelle, de structure et de stabilité (électrostatique et stérique)qui leur sont bien spéficiques . De même, leurs propriétés optiques comme la diffusion de la lumière ou encore les matériaux à bandes interdites sont étonnantes, jusqu'à leur procédé de fabrication.
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-
Jean-Marc DI MEGLIO
INTRODUCTION
Les nanoparticules devraient, comme leur nom le suggérerait, être des particules de taille nanométrique. Bien souvent, et peut-être par effet de l'engouement actuel pour les nanotechnologies, on appelle aussi nanoparticules des particules dont la taille est égale à des dizaines, voire des centaines de nanomètres. Les nanoparticules sont des colloïdes de petite taille.
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4. Propriétés optiques
4.1 Diffusion de la lumière
Les dispersions colloïdales diffusent fortement la lumière et cet effet est communément désigné sous le nom d'effet Tyndall (John Tyndall, 1820-1893, physicien irlandais) (figure 8).
Lorsque les particules colloïdales sont très petites (
, avec R rayon des particules et λ longueur d'onde des radiations lumineuses), non conductrices et telles que leur indice de réfraction n obéisse à
(n 0 indice de réfraction du milieu continu), le rapport de l'intensité diffusée I à l'intensité incidente I 0 a été établi par Rayleigh à partir d'un argument dimensionnel :
( 8 )
avec :
- V :
- ∝ R 3 volume des particules diffusantes,
- r :
- distance de l'observateur aux mêmes particules.
La dépendance en λ 4 fait que le spectre de la lumière diffusée est déplacé vers les courtes longueurs d'onde par rapport à celui de la lumière incidente. Éclairée en lumière blanche, une solution colloïdale diffuse dans le bleu dans ces conditions de Rayleigh comme le montre bien la figure 8 (le spectre de la lumière transmise est naturellement quant à lui déplacé vers le rouge).
la couleur bleue du ciel ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GRAHAM (T.) - Liquid diffusion applied to analysis. - Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 151, 183-224 (1861).
-
(2) - DI MEGLIO (J.-M.) - Les États de la Matière. De la molécule au matériau. - Masson Sciences – Dunod (2001).
-
(3) - DI MEGLIO (J.-M.) - La matière molle. - Physique Chimie, A 1 195. Techniques de l'Ingénieur (1994).
-
(4) - FARADAY (M.) - Experimental relations of gold (and other metals) to light. - Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 147, 145-181 (1857).
-
(5) - TURKEVICH (J.), STEVENSON (P.C.), HILLIER (J.) - A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold. - Discussions of the Faraday Society, 11, 55-75 (1951).
-
(6) - LIU (Y.), TSAPIS (N.), EDWARDS (D.A.) - Investigating sustained-release nanoparticles...
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