Contrôles de la chimie et nouvelles propriétés des nanotalcs
Nanotalcs synthétiques : des nanoparticules argileuses à l'assaut de l'industrie

Le protocole de synthèse utilise du chlorure de métal pour l'apport de la source en magnésium. L'équilibre de l'électroneutralité est réalisé pour un talc pur par l'occupation des octaèdres de la couche octaédrique par des cations divalents Mg²⁺. Cet équilibre ne sera pas rompu si le magnésium est remplacé par un autre cation divalent comme par exemple Ni²⁺, Co²⁺, … Les produits obtenus ne seront plus des talcs sensu stricto mais des équivalents où tout le magnésium peut être remplacé par du nickel, la formule structurale devient alors Ni₃Si₄O₁₀(OH)₂. Il est possible aussi de concevoir un produit avec une proportion égale de Ni et Mg et on peut obtenir un produit par exemple avec cette stœchiométrie (Ni_50 %Mg_50 %)₃Si₄O₁₀(OH)₂. Les résultats montrent que les produits finaux sont tous des équivalents des nano-talcs, qu'ils sont purs, et que les cations Ni²⁺ et Mg²⁺ se répartissent aléatoirement dans la couche octaédrique. Il est ainsi possible d'obtenir une solution solide complète et continue entre le pôle pur Mg et le pôle pur Ni. Il en est de même avec d'autres cations Co, Mn, Fe…, et des séries chimiques associant plusieurs cations dans la couche octaédrique ont été obtenues. Ces « nanotalcs » avec Ni et Co ne sont par contre plus de couleur blanche mais les cations Ni et Co en site octaédrique imposent une couleur aux produits finaux (figure 8), couleur qui résiste après broyage, contrairement aux talcs naturels qui eux deviennent blancs après broyage (absorption d'une certaine longueur d'onde pour la roche stéatite qui disparaît après broyage – agencement spécifique des particules dans la roche – relaxation de défauts structuraux …). Notons aussi que les gels de départ possèdent cette couleur imposée par le cation octaédrique.

L'une des particularités de ces nanotalcs incorporant du Ni, Co, Fe…, est de présenter à certaines températures des comportements magnétiques nano-aimants (brevet industriel en cours de dépôt) alors que les nanotalcs Mg et les talcs naturels, eux, ne présentent aucun comportement magnétique ; il en est de même de la...