Ce cours porte sur les nanoparticules inorganiques, en particulier leur synthèse, leurs propriétés physico-chimiques et leurs principales applications dans les domaines de l’optique, de l’électronique, du magnétisme, de l’énergie et de la santé. À partir d’exemples récents de la littérature scientifique, il vise à fournir aux étudiants les bases nécessaires pour comprendre les effets de taille à l’échelle nanométrique, les méthodes de synthèse et les relations structure-propriétés des nano-objets. Le cours abordera les nanoparticules semi-conductrices, magnétiques et métalliques, ainsi que les phénomènes émergents associés (plasmonique, confinement quantique, superparamagnétisme, etc.). Le cours abordera également les enjeux de stabilité colloïdale, de fonctionnalisation de surface et d’assemblage de nanoparticules. À l’issue du cours, les étudiants seront capables d’identifier les principales familles de nanomatériaux, de comprendre leurs propriétés fonctionnelles, d’analyser l’influence des paramètres de synthèse sur la taille et la morphologie des nanoparticules, et de relier ces caractéristiques à leurs applications technologiques et biomédicales.

Plan du cours

1. Introduction
   1. Définitions et classification des nanomatériaux
   2. Origine, occurrence et enjeux des nanoparticules
2. Effets de taille et propriétés émergentes à l’échelle nanométrique
   1. Nanoparticules semi-conductrices et confinement quantique
   2. Nanoparticules magnétiques et superparamagnétisme
   3. Nanoparticules métalliques et résonance des plasmons de surface
3. Méthodes de synthèse et fonctionnalisation des nanoparticules inorganiques
   1. Contrôle de la taille, de la forme et de la composition
   2. Fonctionnalisation de surface
4. Stabilité colloïdale (théorie DLVO)
5. Assemblage de nanoparticules en matériaux nanostructurés, propriétés collectives