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Des semi-conducteurs à deux visages

Des semi-conducteurs à deux visages

Par Alain Dieul



Connaissez-vous les particules de Janus ? Lorsque l’on applique un champ électrique à un objet conducteur placé entre deux électrodes dans une solution – un métal par exemple -, celui-ci se polarise, et acquiert des charges opposées à ses extrémités. Il peut alors subir des réactions d’oxydo-réduction, brisant la symétrie de la particule, laissant apparaître deux faces distinctes. On obtient alors une particule de Janus, en référence au Dieu romain à deux visages. Ce processus simple basé sur un concept d’électrochimie dite « sans fil », permet de synthétiser en grande quantité ces particules de Janus. Problème : cette transformation nécessite en principe une bonne conductivité électrique des particules à modifier, raison pour laquelle, jusqu’à présent, les semi-conducteurs ne pouvaient pas être utilisés dans ce contexte. Une solution vient d’être trouvée.

En effet, les chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires de Bordeaux ont soumis les particules semi-conductrices non seulement à un champ électrique, mais également à une irradiation UV. Le rôle de la lumière est de venir exciter les électrons du semi-conducteur, le rendant ainsi plus sensible au champ électrique. La polarisation et par conséquent la dissymétrie de la particule peut alors s’opérer. L’expérience a été menée avec comme semi-conducteur, des particules de dioxyde de titane (TiO2) couramment utilisées pour fabriquer des cellules photovoltaïques, entre autres. Résultat : baignées dans une solution de sel métallique, soumises simultanément à un champ électrique et une irradiation, les particules se transforment et une double face apparaît – un côté métallique, et un autre côté ne montrant aucune modification.

Ces nouvelles particules hybrides semi-conductrices s’intègrent dans un champ d’application très vaste, qui s’étend du domaine de la photocatalyse (traitement de l’eau, de l’air, antibactérien…) jusqu’aux produits cosmétiques. 

 

Référence

S. Tiewcharoen, C. Warakulwit, V. Lapeyre, P. Garrigue, L. Fourier, C. Elissalde, S. Buffière, P. Legros, M. Gayot, J. Limtrakul & A. Kuhn

Anisotropic Metal Deposition on TiO2 Particles by Electric Field Induced Charge Separation

Angewandte Chemie 29 juin 2017
DOI: 10.1002/ange.201704393

 

Contact chercheur

Alexander Kuhn, Institut des sciences moléculaires – Bordeaux

Courriel : kuhn@enscbp.fr

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