La ruée vers l’or : l’or à l’échelle nanométrique Hynd Remita, Cécile Sicard-Roselli Laboratoire de Chimie-Physique, CNRS UMR 8000, Université de Paris-Sud, Orsay Pourquoi une nouvelle ruée vers l’or ? La réponse réside dans les propriétés tout-à-fait étonnantes qui ont été découvertes sur des particules d'or de taille nanométrique (de diamètre inférieur à la centaine de nanomètres - 1 nm = un millionième de mm - on les appelle les nanoparticules). Des retombées des travaux de recherche sont attendues dans des domaines applicatifs très variés : la conception de matériaux, la microélectronique et les technologies de l’information, la catalyse, les bio-capteurs, la thérapie, le diagnostic et la pharmacologie. Coupe de Lycurgus en éclairage normal (en réfléxion) et éclairées de l’intérieur de la coupe (en transmission) (époque romaine, 4ème siècle) (British Museum) : La coloration provient de la présence de nanoparticules d’or et d’argent Echantillons de laine teintée en bleu pâle et rose par des nanoparticules d’or Verre à vin « rouge rubis » (verre contenant des nanoparticules d’or), collection Véga, Baccarat Peinture contenant des nanoparticules d’or Fabrication simple de nanoparticules d’or Chauffage Chauffage Obtention d’une solution rouge due à la formation de nanoparticules d’or. Le citrate permet aussi de stabiliser les nanoparticules. Ajout à la solution de citrate de sodium (Na3C6H5O7) et chauffage pour réduire le sel d’or. Solution aqueuse contenant un sel d’or (HAuCl4) Caractérisation des nanoparticules La présence de nanoparticules diffusant la lumière peut être mise en évidence par un faisceau laser : le faisceau laser est matérialisé Observation par microscopie électronique en transmission de nanoparticules d’or Caractérisation par spectroscopie d’absorption dans le visible de nanoparticules d’or : bande d’absorption caratéristique de leur résonance de plasmon vers 520 nm Les propriétés des nanoparticules changent avec leur nature et leur forme 50 nm Longueur d’onde (nm) Spectres d’absorption UV-visible de nanoparticules sphériques d’or et d’argent Solutions aqueuses contenant des nanoparticules sphériques d’argent, d’or et de platine Solutions aqueuses contenant des nanobâtonnets d’or de différentes longueurs Nanobâtonnets d’or observés par microscopie électronique en transmission Quelques applications prometteuses : Dépollution : Les nanoparticules d’or permettent la réaction de transformation du monoxyde de carbone CO (un gaz inodore et extrêmement toxique, voire mortel) en dioxyde de carbone CO2 à température ambiante : masques de pompiers, revêtement de tunnels, pots catalytiques… Applications médicales potentielles : Détection d'agents infectieux, diagnostic médical ; • Vectorisation de médicaments ; • Agents de contraste pour localiser les tumeurs ; • Thérapie (hyperthermie, radiothérapie) : Introduites dans des cellules cancéreuses, puis soumises à un rayonnement infrarouge, les nanoparticules d’or provoquent une élévation de température induisant la destruction de ces cellules. Associée à la radiothérapie, la présence de nanoparticules d’or pourrait permettre un traitement plus efficace des tumeurs. • Schéma de la destruction d’une cellule lors d’une hyperthermie en présence de nanoparticules d’or www.or-nano.org Exposition Poitiers 2012