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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

5000 citations pour la technique couche-par-couche

 

L’article paru dans la revue Science en août 1997(cf. référence), rédigé par Gero Decher, professeur de l’Université de Strasbourg à l’Institut Charles Sadron du CNRS, vient de franchir la barrière des 5000 citations. Appartenant au top 10 des publications les plus citées en chimie ces dix dernières années, cet article a dévoilé au monde une technique, aussi simple qu’efficace, d’assemblage couche par couche ou LbL (en anglais layer-by-layer) de revêtements de taille nanométrique, permettant de réaliser de véritables millefeuilles moléculaires. Cet exploit, témoignage de l’évolution de la technologie et du nombre de ces applications jusqu’à aujourd’hui, est loin de stopper l’aventure de l’assemblage couche-par-couche.

 

L’étendue des domaines qui utilisent aujourd’hui cette technologie est impressionnante : l'ingénierie tissulaire, les biocapteurs, la biocatalyse, la délivrance de médicaments, les dispositifs optoélectroniques, le stockage d'énergie, les revêtements (anticorrosion, anti-buée, retardant le feu), la photocatalyse, les microréacteurs… Et pour cause, cette technique multicouche permet de créer des films proposant une gamme de fonctionnalités quasi sans limite. Son principe : « empiler » avec une précision nanométrique des couches dont la structure et les fonctionnalités chimiques sont contrôlées par la séquence et la nature des constituants incorporés dans le film (polymères, pigments, protéines, particules, …). La clé du procédé réside dans l’affinité qu’une couche aura avec la suivante et dans la possibilité de maitriser l’épaisseur des couches. Les premiers films multicouches ont été assemblés par interactions électrostatiques en alternant des couches de polymères chargés positivement et négativement. C’est la simplicité, la polyvalence et le potentiel d’applications de la technique LbL ainsi que le modèle structural en couches stratifiées de ces architectures -décrits dans l’article de 1997- qui ont permis un réel essor du domaine à la fin des années 90.

 

Dès lors, la technologie a connu un développement très important. D’abord, les films multicouches ont pu être assemblés sur des surfaces non planaires, à savoir des microparticules. Ensuite, les multicouches de polyélectrolytes ont même été déposées sur des nanoparticules pour conduire à des objets multifonctionnels très petits et très intéressants. De nos jours, les films multicouches sont également préparés sur des surfaces plus exotiques telles que les textiles, le papier ou la peau des fruits. Du fait de sa simplicité expérimentale, de son faible coût de fabrication, de son respect de l’environnement et du choix sans précédent de composants différents pouvant être incorporé dans les multicouches, la méthode LbL est aujourd'hui bien établie en science des matériaux et fait aussi son chemin dans les sciences de la vie.

 

Ces développements ont conduit à une croissance continue de ce domaine. En 2010 encore, 1000 articles ont été publiés dans le domaine. Cet impact élevé reflète le potentiel exceptionnel de l’assemblage LbL comme un outil d’innovation !

 

Représentation d'un film multicouche sous la forme de spaghettis.
©Institut Charles Sadron

 

Equipe Multicouches de Polyélectrolytes et Multimatériaux Nano-Organisés de l'Institut Charles Sadron, dirigée par le Pr. Gero Decher (à gauche).
©Institut Charles Sadron

Référence

Gero Decher.
Fuzzy nanoassemblies: toward layered polymeric multicomposites.
Science, 29 août 1997.

 

Contact chercheur 

Gero Decher, Institut Charles Sadron, Strasbourg
Courriel :decher@unistra.fr
Tél : 03 88 41 40 66

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

2 mai 2012

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