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Thèmes de recherche

Objectifs scientifiques

L’équipe PhotON mène des recherches interdisciplinaires sur la micro- et nanostructuration de matériaux fonctionnels à l’aide de procédés photochimiques avancés. Nos travaux allient chimie, physique et science des matériaux pour concevoir de nouvelles architectures et explorer leurs propriétés optiques et fonctionnelles.

Bases Fondamentales

Nous étudions les mécanismes fondamentaux de la photochimie et de la photophysique en nous appuyant sur des techniques avancées de spectroscopie et de modélisation :
• Analyse de fluorescence pour suivre l’évolution des états excités et des interactions moléculaires.
• Suivi de la photopolymérisation pour contrôler la structuration et les propriétés des matériaux polymères.
• Étude des processus photothermiques, notamment les effets d’absorption et de dissipation d’énergie.
• Interactions plasmoniques pour exploiter les couplages lumière-matière à l’échelle nanométrique.

Développement de Matériaux Photostructurables Fonctionnels

Nos recherches portent sur la conception et l’optimisation de divers matériaux adaptés aux techniques de micro- et nanostructuration :
• Polymères fonctionnels, incluant la formulation de photopolymères « sur mesure » et aussi des polymères biosourcés et bio-inspirés, ainsi que des polymères à empreintes moléculaires photopolymérisables.
• Matériaux hybrides et inorganiques, notamment les oxydes métalliques obtenus par la méthode sol-gel.
• Nanocomposites, intégrant des nanoparticules métalliques ou magnétiques dans des matrices photostructurables pour conférer de nouvelles propriétés aux matériaux.

Techniques de Micro- et Nanostructuration

Nous développons des approches avancées de structuration photo-induite en 2D et 3D, permettant un contrôle précis des architectures aux différentes échelles :
• Lithographie UV profond pour la fabrication de motifs haute résolution et grandes surfaces.
• Photolithographie avec et sans masque (DLP) pour une structuration rapide et flexible à l’échelle microscopique.
• Lithographie sur fibres optiques pour l’élaboration de capteurs et dispositifs intégrés et des applications photoniques.
• Stéréolithographie biphotonique pour l’impression 3D de structures complexes à l’échelle sub-micronique.
• Impression 3D par UV (LED, laser).
• Nanostructuration plasmonique et thermoplasmonique, exploitant les interactions lumière-matière pour la préparation de nanomatériaux.

Applications et Impact

Nos recherches s’appliquent à plusieurs domaines stratégiques :
• Photonique et optique  : développement de matériaux avancés pour la manipulation et le contrôle de la lumière.
• Capteurs intelligents : intégration de matériaux photostructurés dans des capteurs chimiques et physiques fonctionnant par des méthodes optiques ou électroniques.
• Matériaux fonctionnels pour l’environnement et la santé : élaboration de solutions innovantes pour le contrôle de la pollution, la détection de biomarqueurs et la fabrication de matériaux durables.