Une équipe de recherche internationale met au point une méthode de caractérisation des nanomatériaux
Des chercheurs de l'université de Paderborn, de l'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM), l'institut national de métrologie italien, du Politecnico di Torino (Italie) et du Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), l'institut national de métrologie allemand, ont étudié la synthèse par infiltration séquentielle dans les polymères nanostructurés. Ils espèrent améliorer les possibilités de caractériser les propriétés des matériaux à la plus petite échelle de longueur. Les matériaux présentant des structures de l'ordre de quelques nanomètres seulement seront essentiels, par exemple, dans les futures puces électroniques, les processus de conversion et de stockage de l'énergie et les tamis moléculaires. Les chercheurs viennent de publier leurs résultats sous la forme d'un article de couverture dans la revue "ACS Applied Polymer Materials".
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À Paderborn, l'équipe dirigée par le professeur Jörg Lindner, physicien, travaille sur des copolymères séquencés nanostructurés, des chaînes de polymères interconnectées qui "s'auto-organisent" en motifs réguliers, ce qui permet un large éventail d'applications. "Notre capacité à contrôler l'auto-organisation des copolymères à blocs a fait des progrès rapides ces dernières années", explique Lindner. Toutefois, pour poursuivre ce développement, il faut développer des méthodes non destructives de caractérisation des propriétés des matériaux, ce qui est l'objectif d'un projet plus vaste auquel participent les coauteurs des institutions partenaires, l'INRiM, le Politecnico di Torino et la PTB.
Les copolymères à blocs permettent de créer des structures extrêmement petites sur les surfaces des semi-conducteurs, ce qui facilite les processus futurs de miniaturisation des composants microélectroniques de la prochaine génération. "La taille des structures que l'on peut obtenir ici n'est limitée que par la longueur des chaînes de polymères, de sorte qu'elles peuvent être encore plus petites que les structures produites laborieusement par les techniques conventionnelles. Les progrès de la miniaturisation créent également un besoin de nouvelles méthodes de mesure et de normes de taille afin que les structures plus petites puissent être analysées. Les copolymères à blocs peuvent également être utiles dans ce domaine, mais seulement après avoir augmenté les différences chimiques entre les types de polymères concernés en modifiant sélectivement l'un d'entre eux. L'intégration sélective d'oxyde d'aluminium à l'aide de la synthèse par infiltration séquentielle permet de créer des nanostructures qui peuvent être utilisées pour tester ces nouveaux processus de mesure", explique Lindner.
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