Communiqué de presse

Neuchâtel, le 20 décembre 2006. A Noël, tout est d'or : guirlandes, étoiles, bagues et colliers. Ce matériau est mirifique. A l'Institut de microtechnique de l'Université de Neuchâtel, des chercheurs l'utilisent sous forme de nanoparticules. Le pouvoir de ces structures microscopiques est étonnant. Elles changent par exemple de couleur selon la taille et la forme qu'on leur donne, une propriété utilisée en imagerie.

Noël rime avec or. Montres, paillettes, décorations... Rien de nouveau à cela. Deux mille ans plus tôt, l'Enfant Jésus recevait déjà de l'or des mains des Rois mages. Et les vitraux des églises très anciennes contiennent eux aussi de l'or. En infimes quantités, il est vrai, mais suffisamment pour transformer la lumière en couleurs flamboyantes (rougeâtres, le plus souvent).
Aujourd'hui, les raisons physiques qui donnent à l'or le pouvoir de colorer les vitraux sont bien connues des chercheurs. A l'Institut de microtechnique de l'Université de Neuchâtel, l'équipe du professeur Thomas Bürgi disserte à l'envi sur ce thème.

Les chercheurs savent également pourquoi l'or est appelé à remplacer les composants des catalyseurs de voiture. L'industrie se montre très intéressée par cette idée ! Les catalyseurs actuels ne fonctionnent pleinement qu'après un certain temps d'adaptation nécessaire à leur échauffement. L'or, qui opère à température ambiante, agit au contraire sans délai.

Les chercheurs neuchâtelois ne restent pas braqués sur l'or ! Leur recherche porte sur différentes particules métalliques de la taille d'un nanomètre environ. « Un cheveu humain mesure à peu près 25 micromètres de diamètre, explique Thomas Bürgi. Les particules que nous préparons sont presque 25'000 fois plus petites ! »

Grâce à des méthodes chimiques, les scientifiques confectionnent des particules de formes diverses : sphériques ou allongées en bâtonnets.

Etonnamment (pour les macro-organismes que nous sommes), les propriétés de ces particules microscopiques diffèrent en fonction de leur taille. Thomas Bürgi commente ce phénomène : « Imaginez un ballon de football et une balle de tennis en or. Les propriétés de ces deux objets restent identiques malgré la différence de taille : même couleur, mêmes conductivités électrique et thermique. Prenez maintenant deux particules d'or de 3 et 6 nanomètres de diamètre. Leurs propriétés changent radicalement. Elles n'ont par exemple plus la même couleur. » Ce type de comportement porte un nom : confinement électronique. « Cela signifie que les électrons au sein d'une particule ressentent les limites de cette particule », détaille le professeur de microtechnique.

Comment fait-on pour fabriquer des éléments aussi petits que les nanoparticules ? Deux méthodes existent. L'une part d'un matériau auquel on soustrait progressivement de la matière. Mais les chercheurs concentrent plutôt leur attention sur l'autre approche dans laquelle de minuscules blocs de construction sont entraînés à s'organiser entre eux pour former la nanoparticule désirée. Cette stratégie d'auto-assemblage se retrouve couramment dans la nature, notamment pour former des structures complexes comme les cellules.