CE09 - Nanomatériaux et nanotechnologies pour les produits du futur

MOFs à base de lanthanides pour une application de nanothermomètres luminescents – THERMOF

Résumé de soumission

Mesurer précisément la température à l'échelle sub-micrométrique représente un défi important, notamment dans les domaines des nanotechnologies et de la nano-médecine. Il est essentiel de développer des thermomètres à haute résolution spatiale et non-invasifs pour une mesure précise de température lors de certains phénomènes présents dans des dispositifs électroniques et photoniques (transport thermique, réactions thermiques). Les premières approches de nano-thermométrie consistaient à miniaturiser les thermomètres conventionnels à contact, dans lesquels la mesure de la température est obtenue par un flux de chaleur au cœur d’une sonde invasive. La miniaturisation a cependant atteint ses limites et devient insuffisante pour la mesure de température d’objets en mouvement ou bien à des échelles en-dessous d’une dizaine de micromètres (par exemple la fluctuation de température intracellulaire, la température à l’échelle moléculaire, dans des micro-circuits électroniques ou bien dans des nanofluides). Il y a donc actuellement une forte demande de nano-thermomètres sans contact pouvant être utilisés pour des objets nanométriques. Les MOFs à base d’europium et de terbium sont récemment apparus comme une génération prometteuse de thermomètres répondant à cette nouvelle problématique. La mesure température est alors basée sur la dépendance en température du rapport d’intensité d’émission de deux transitions électroniques bien distinctes, à savoir les transitions 5D4?7F5 et 5D0? 7F2 des ions Tb3+ et Eu3+, respectivement. Dans ce contexte, le projet THERMOF vise à identifier les paramètres clés (topologie, composition) régissant les principales caractéristiques optiques des thermomètres à base de MOFs, au travers d’une corrélation structure-propriété approfondie sur une famille de matériaux. Une seconde partie du projet consistera à synthétiser les MOFs sous formes de nanoparticules et à étudier l'impact de la nanostructuration sur les performances des matériaux pour envisager une utilisation pratique à long terme.

Coordinateur du projet

Madame Hélène BRAULT (IMN)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IMN IMN

Aide de l'ANR 204 508 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2019 - 42 Mois

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