Molécules, Nano-, Micro-Structures :

Elaboration et Fonctionnalités

Objectifs scientifiques

  • Fabrication de micro-nanostructures fonctionnelles : Développement de méthodes de fabrication non-conventionnelles pour l’élaboration de micro/nanostructures basées sur l’(auto-)assemblage, le mouillage et la photopolymérisation.
  • Mécanismes et réactivité : Etude des processus physiques, physico-chimiques et chimiques impliqués lors de la fabrication.
  • Propriétés des systèmes moléculaires, micro- et nanostructurés : Nouvelles propriétés via la structuration, nouveaux matériaux fonctionnels structurables, structures multifonctionnelles.
  • Applications : capteurs, microcapteurs, optique, photonique, biologie, biomimétisme, MEMS, microfluidique.

Les membres

Dominique BERLING
Professeur
CV

Olivier SOPPERA
Directeur de recherche
Co-animateur
CV

Carole ECOFFET
Chargée de recherche
CV

Arnaud SPANGENBERG
Chargé de recherche
Co-animateur
CV

Benjamin LEUSCHEL
Ingénieur d’étude
CV

Laurent VONNA
Maître de conférences
CV

Valery LUCHNIKOV
Chargé de recherche
CV

Jean-Pierre MALVAL
Maître de conférences
CV

Karine MOUGIN
Maître de conférences
CV

Thèmes de recherche

Auto-assemblage de matériaux polymères ou de micro/nano-particules

S.Gree, L.Josien, V.Luchnikov, J.-P. Malval, K.Mougin

L’auto-organisation de films minces de copolymères à blocs ou la déformation contrôlée de couches minces de polymères sont mises à profit pour obtenir des surfaces 2D à contraste chimique à l’échelle nanométrique pour le dépôt contrôlé de nanoparticules métalliques, ou des objets 3D (microtubes) pour le relargage contrôlé de molécules thérapeutiques.

Reprinted with permission from [Time-programmed release of fluoroscein isocyanate dextran from micro-pattern-designed
polymer scrolls,
A. I. Egunov, A. Inaba,S. Gree, J-P. Malval, K. Tamura, Y. Saito., V. A. Luchnikov ; The Journal of Controlled Release 2016, 233, 39] © 2016 Elsevier B.V.

Publications

M. Rajab, K. Mougin, M. Derivaz, L. Josien, V. Luchnikov, J. Toufaily, K. Hariri, T. Hamieh, R. Lohmus, H. Haidara Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects 2015, 484, 508  DOI : 10.1016/j.colsurfa.2015.08.035                                                                                      

A. Egunov, A. Inaba, S. Gree, J.-P. Malval, K. Tamura, Y. Saito, V. Luchnikov The Journal of Controlled Release 2016, 233, 39 DOI : 10.1016/j.jconrel.2016.05.022

Interfaces liquide-solide sur surfaces complexes, mouillage, démouillage

M.Nardin, L.Vonna

L’axe MNMS s’intéresse à l’étude des interactions entre micro- et nano-objets, des interactions interparticulaires, et surfaces et interfaces solides-solides, solides-liquides, notamment pour l’étude de la cohésion d’édifice particulaires.

Publications

V. Hisler, H. Jendoubi, C. Hairaye, L. Vonna, V. Le Houérou, F. Merme, M. Nardin, H. Haidara Langmuir 2016, 32, 7765 DOI : 10.1021/acs.langmuir.6b01886

Photochimie, photophysique, processus moléculaires photo-induits fondamentaux

C.Ecoffet, J.-P. Malval, O. Soppera, A. Spangenberg

Un important champ thématique « amont » est consacré à la connaissance des propriétés photophysiques intrinsèques de chromophores et fluorophores utilisés le cas échéant comme modules moléculaires intégrables dans des architectures supra à multiples fonctionnalités (reconnaissance moléculaire par voie optique, photoamorçage par absorption à deux photons, etc.).

Publications

R.J. Xia, J.-P. Malval, M. Jin, M., A. Spangenberg, D.C. Wan, H.T. Pu, T. Vergote, F. Morlet-Savary, H. Chaumeil, P. Baldeck, O. Poizat, O. Soppera Chem. Mater. 2012, 24, 237

Reproduced from [Enhancement of Acid Photogeneration Through a Para-to-Meta Substitution Strategy in a Sulfonium-Based Alkoxystilbene Designed for Two-Photon Polymerization; R. Xia, J.-P. Malval, M. Jin, M., A. Spangenberg, D.C. Wan, H.T. Pu, T. Vergote, F. Morlet-Savary, H. Chaumeil, P. Baldeck, O. Poizat, O. Soppera;  Chem. Mater. 2012, 24, 237] Copyright © 2012, American Chemical Society

Photopolymères et matériaux fonctionnels pour la photostructuration

D.Berling, J.-P.Malval, O.Soppera, A.Sprangenberg

Une des spécificités de l’axe à un niveau international est de développer des matériaux fonctionnels originaux photostructurables (polymères à empreintes moléculaires, matériaux hybrides à propriétés électriques ou magnétiques, sol-gels pour l’optique, photonique…)

Reproduced from [A Versatile Fiber-Optic Fluorescence Sensor Based on Molecularly Imprinted Microstructures Polymerized in Situ. X. A. Ton, B. T. S. Bui, M. Resmini, P. Bonomi, I. Dika, O. Soppera, K. Haupt, Y. Fuchs; Angewandte Chemie-International Edition 2013, 52, 8317] © 2013 Wiley-VCH

 

Reprinted with permission from [ Deep ultraviolet laser direct write for patterning sol-gel InGaZnO semiconducting micro/nanowires and improving field-effect mobility; H-Cheng Lin, F. Stehlin, O. Soppera, H.-W. Zan, C.-H. Li et al. Scientific Reports 2015, 5, 10410 ] Copyright © 2015, Rights Managed by Nature Publishing Group

Publications

X. A. Ton, B. T. S. Bui, M. Resmini, P. Bonomi, I. Dika, O. Soppera, K. Haupt, Y. Fuchs Angewandte Chemie-International Edition 2013, 52, 8317 DOI : 10.1002/anie.201301045

H.-C Lin, F. Stehlin, O. Soppera, H.-W. Zan, C.-H. Li, F. Wieder, A. Ponche, D. Berling, B.-H. Yeh, K.-H. Wang Scientific Reports 2015, 5, 10410 DOI : 10.1038/srep10490

L.P. Chia Gomez, A. Spangenberg, X.A. Ton, Y. Fuchs, F. Bokeloh, J.P. Malval, B. Tse Sum Bui, D. Thuau, C. Ayela, K. Haupt, O. Soppera  Advanced Materials 2016, 28, 5931 DOI : 10.1002/adma.201600218

Procédés de photostructuration non-conventionnels

J.-P. Malval, B.Leuschel, O. Soppera, A. Spangenberg

De nouvelles stratégies de micro et nanofabrication, 2D et 3D sont développées (écriture laser directe, interférométrie, champ proche optique, auto-guidage…), en proposant des matériaux originaux associés et pour une large gamme de longueurs d’onde (de l’UV profond au proche infra-rouge).

Crédit Damien Thuau

Publications

L. P. Chia Gomez, A. Spangenberg, X. A. Ton, Y. Fuchs, F. Bokeloh, J.-P. Malval, B. Tse Sum Bui, D. Thuau, C. Ayela, K. Haupt, O. Soppera Advanced Materials 2016, 28, 5931 DOI : 10.1002/adma.201600218

N. Buch-Månson, A. Spangenberg, L.P. Chia Gomez, J.P. Malval, O. Soppera, K. Martinez Scientific Reports 2017, 7, 9247

Equipements spécifiques

Fabrication photoinduite
Stéréolithographie biphotonique, Lithographie DUV interférentielle, Lithographie en sortie de fibre optique
Découpe par laser CO2.

Spectroscopies
Spectroscopie FTIR, Fluorimétrie, Spectroscopie d’absorption.

Mesures physiques
Propriétés magnéto-optiques par effet Kerr et Faraday, Propriétés optiques par ellipsométrie et ellipsométrie spectroscopique, Mesure d’énergie de surface, Station de mesure électrique, Sonotrode pour l’étude de la cohésion dans les films nanoparticulaires par effet de cavitation.

Microscopies
Microscopie haute-vitesse d’acquisition d’images, Microscopes à Force Atomiques multimodes, Microspectroscopie de fluorescence avec spectroscope et caméra sensible.

Principales collaborations

Nationales

Institut Charles Sadron (Strasbourg)

INSERM UMR-S 1121 (Strasbourg)

Faculté de Pharmacie, Université de Strasbourg (Strasbourg)

ENS Lyon (Lyon)

ECP Paris

Université Saint-Etienne

Université Marseille

UTT (Troyes)

UTC (Compiègne)

LAAS (Toulouse)

Université Bordeaux

Internationales

Otto-Schott-Institut fur Materialforschung

KIT Karlsruhe (Allemagne)

Amsterdam (Pays-Bas)

Univ Copenhagen (Danemark)

Univ Porto (Portugal)

Univ Tokyo, Tokyo (Japon)

Mahidol University, Bangkok (Tailand)

NCTU Hsinchu (Taiwan)