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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Des aimants liquides

Des chercheurs de l’Institut de chimie de Strasbourg et de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg) viennent de mettre au point des matériaux magnétiques liquides, et donc purs,  à basse température (70°C). Les propriétés ferro- et antiferromagnétiques sont observées dans les solides et jusqu’à présent, seules des solutions ou des suspensions présentant des propriétés magnétiques diluées avaient été préparées. Ces sels, à bas point de fusion, allient les propriétés des liquides ioniques à celle des complexes moléculaires ferro- ou antiferromagnétiques. Cette première fait l’objet d’une parution dans le Dalton Transactions.

 

Pour préparer un matériau magnétique liquide à température ambiante, qui ne soit ni une solution ni une suspension mais un matériau pur, les chercheurs ont travaillé à l’interface de deux domaines en associant les propriétés des liquides ioniques au magnétisme moléculaire. Connus depuis longtemps, les liquides ioniques sont des sels volumineux et asymétriques dont les points de fusion sont très bas et qui peuvent être liquides à température ambiante. Pour ces travaux, les chercheurs ont choisi de travailler avec un cation organique particulier, désigné bmim+,  dont le sel chlorure ne fond qu’à 70°C, bien en dessous de la température d’ébullition de l’eau. Leur ambition était alors d’apporter à un tel liquide des propriétés magnétiques. Pour cela, ils se sont inspirés de recherches sur le magnétisme moléculaire menées à la Florida International University qui ont abouti à la description de complexes chargés négativement et surtout magnétiques. Ces complexes, associés aux cations bmim+ leur ont permis de préparer des liquides ioniques magnétiques. Les chercheurs ont ainsi pu synthétiser un sel ferromagnétique qui fond à 140°C et qui reste fondu en refroidissant jusqu’à 70°C. Ils ont également préparé un sel antiferromagnétique, obtenu sous forme de pâte visqueuse à température ambiante et qui ne cristallise pas au refroidissement mais devient plus visqueux, comme le font les verres. En exploitant à la fois leur forme physique et leurs propriétés magnétiques, ces nouveaux matériaux pourraient être associés à de nouvelles  applications qui exigeraient un liquide ferro- ou antiferromagnétique à température ambiante, comme diriger des molécules à vocation thérapeutique vers les zones à traiter des patients.

boudalis

Référence

Athanassios K. Boudalis,  Guillaume Rogez,  Benoît Heinrich,  Raphael G. Raptis &  Philippe Turek,

Towards ionic liquids with tailored magnetic properties: bmim+ salts of ferro- and antiferromagnetic CuII3 triangles

Dalton Transactions 31 août 2017
DOI : 10.1039/C7DT02472J

 

Contact chercheur

Athanassios K. Boudalis, Institut de Chimie - Strasbourg

Courriel : bountalis@unistra.fr
W: http://chiralqubit.eu et http://www-chimie.u-strasbg.fr/~pomam/

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Stéphanie Younes

 

8 janvier 2018

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