De nouveaux verres aux propriétés uniques

Publié par Redbran le 31/05/2021 à 09:00
Source: CNRS INC
Les perovskites hybrides sont des matériaux largement étudiées pour leurs propriétés impliquées dans le transport d'ions, la conduction thermique ou la photoconduction... Encore faut-il pouvoir conserver ces propriétés lorsque les perovskites passent de l'état cristallin à l'état vitreux, une étape incontournable avant de pouvoir les introduire dans des composants électroniques. Objectif atteint pour les scientifiques de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de Chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...) (CNRS/Chimie ParisTech (ParisTech, ou Institut des sciences et technologies de Paris, est un établissement qui...), PSL University). Leurs travaux font l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) d'un article dans la revue Nature Chemistry.


© François-Xavier Coudert

Les pérovskites hybrides sont très étudiées à l'état solide cristallin en raison de leurs propriétés remarquables pour le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) d'ions, la photoconductivité, la ferroélectricité (Les cristaux ferroélectriques ont un moment dipolaire électrique même en l’absence...) ou la multiferroïcité... Ce sont des cristaux hybrides organiques-inorganiques qui ressemblent aux "Metal-organic frameworks" (MOF's), matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) poreux, découverts plus récemment, et utilisés par l'industrie dans des procédés de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque...), stockage et transformation chimique de molécules.

Les MOF's sont stables sous forme liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) à haute température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...), point (Graphie) de passage obligatoire pour leur transformation en verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) par refroidissement rapide ou trempe (La trempe ou trempage est un traitement thermique consistant en un refroidissement rapide d'un...) afin de les intégrer dans des composants électroniques. Sous forme vitreuse, ils conservent ainsi le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) tridimensionnel de liaisons organiques-inorganiques de la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) cristalline d'origine, et donc les propriétés qui font leur intérêt ! Ce qui n'était jusqu'à maintenant pas le cas des pérovskites hybrides dont les propriétés étaient uniquement observables dans leur état cristallin.

Grâce aux recherches d'un large consortium regroupant des équipes d'expérimentateurs et théoriciens, les scientifiques de l'Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech, PSL University) ont montré que plusieurs matériaux de la famille des perovskites hybrides pouvaient, dans des conditions particulières, subir une fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) contrôlée pour produire un liquide sans décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) de leurs composants organiques.

De plus, comme pour les matériaux MOF's, la trempe des liquides de ces perovskites hybrides permet d'obtenir des verres qui conservent en grande partie la connectivité inorganique-organique, et donc leurs propriétés physiques: très faible conductivité thermique (La conductivité thermique est une grandeur physique caractérisant le comportement des...), conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se...), propriétés thermo-mécaniques proches de celles des polymères... Une nouvelle voie d'accès par phase liquide à des verres hybrides fonctionnels que l'on pourrait potentiellement étendre à d'autres familles de matériaux.

Référence:
Bikash Kumar Shaw, Ashlea R. Hughes, Maxime Ducamp, Stephen Moss, Anup Debnath, Adam F. Sapnik, Michael F. Thorne, Lauren N. McHugh, Andrea Pugliese, Dean S. Keeble, Philip Chater, Juan M. Bermudez-Garcia, Xavier Moya, Shyamal K. Saha, David A. Keen, François-Xavier Coudert, Frédéric Blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir...) & Thomas D. Bennett.
Melting of Hybrid Organic-Inorganic Perovskites
Nature Chemistry 2021
https://www.nature.com/articles/s41557-021-00681-7

Contacts:
- François-Xavier Coudert - fx.coudert at chimie-paristech.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) - Institut de chimie du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) - inc.communication at cnrs.fr
- Anne-Valérie Ruzette - Chargée scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) pour la communication - Institut de chimie du CNRS - anne-valerie.ruzette at cnrs.fr
- Christophe Cartier dit Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie,...) - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC - inc.communication at cnrs.fr
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.012 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique