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[Actualité scientifique] La couleur des nanoparticules d'argent dépend-elle de leur taille ? Le rôle de l'environnement !

[Actualité scientifique] La couleur des nanoparticules d’argent dépend-elle de leur taille ? Le rôle de l’environnement !

par Stéphanie Rigault - publié le , mis à jour le

La couleur des nanoparticules métalliques change-t-elle avec leur taille ? Aucun vrai consensus n’avait pu être établi jusqu’à présent. Une nouvelle étude explorant notamment les très petites nanoparticules résout les contradictions de la littérature en mettant en lumière le rôle de l’environnement.

La résonance plasmon de surface dans les nanoparticules métalliques est une excitation électronique collective à l’origine des couleurs très marquées de certains vitraux d’église ou des solutions colloïdales. Elle est également à la base de nombreuses applications dans des domaines variés comme la biomédecine, la catalyse ou encore les capteurs. L’énergie de cette résonance peut être ajustée par la composition chimique, la forme ou encore l’environnement de la particule, mais, au moins dans une description classique, pas par sa taille. Et pourtant, malgré de nombreuses années d’efforts, rien n’était encore clair sur une possible dépendance avec la taille de l’énergie de la résonance : la couleur associée est-elle inchangée ? se décale-t-elle vers le rouge ? vers le bleu ?

Grâce à la confrontation de nouvelles mesures – faites sur des particules de très petite taille et triées à l’atome près – à de nouveaux calculs tenant compte des effets quantiques liés à la petite taille des nanoparticules, des chercheurs de l’Institut lumière matière (CNRS/Univ. Lyon 1) à Lyon, du Laboratoire de physique des solides (CNRS/Univ. Paris-Sud) à Orsay et du Centre interdisciplinaire de nanosciences de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Univ.) ont enfin pu éclaircir la controverse. Ils ont réussi à déterminer quelles étaient les conditions pour lesquelles la couleur changeait ou restait inchangée, en mettant notamment en évidence le rôle important joué par l’environnement.

© ILM (CNRS/Université Lyon 1)

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