Nanofluidique

Le transport de matière à l’intérieur de canaux de diamètre nanométrique est marqué par l’apparition de nouveaux phénomènes (confinement, friction, interaction avec les charges de surface, exclusion stérique ou électrostatique) d’importance centrale mais qui sont encore mal compris.

Notre maitrise de la synthèse CVD de nanotubes de carbone mono-feuillet et de tout un ensemble de techniques de microélectronique en salle blanche, nous permet de fabriquer des micro-dispositifs de nanofluidique intégrant un seul nanotube placé entre deux réservoirs (fig. 1). Nous pouvons ainsi grâce à ces dispositifs uniques et par le biais de mesures électriques (courants ioniques et électroniques) étudier le transport d’eau ou d’électrolyte au sein du nanotube. Ces travaux permettent de mieux comprendre les processus fondamentaux mis en jeu à cette échelle (fig. 2) et de participer aux développements d’application dans le domaine du traitement de l’eau, de la génération d’énergie par différentiel de pression osmotique, de la détection de molécules uniques/isolées et au-delà de tout un plan d’utilisations potentielles dans le cadre de l’ionotronique.

Chercheurs/Enseignant-Chercheurs impliqués :

HENN François (Enseignant Chercheur/permanent)

JOURDAIN Vincent (Enseignant Chercheur/permanent)

NOURY Adrien (Chercheur/permanent)

KOTOK Valeriy (Chercheur/sous contrat depuis 2022)

Thèses L2C soutenues :

Khadija Yazda, 2013-2016

Said Pashayev, 2020-2023

Références :

1) “Ultra-Low Noise Measurements of Ionic Transport Within Individual Single-Walled Carbon Nanotubes” L. Bsawmaii, C. Delacou, V. Kotok, S. Meance, K. Saada, A. Kribeche, S. Tahir, C. Roblin, M. Manghi, J. Palmeri, F. Henn, A. Noury, and V. Jourdain, Archives/Nanoscale (soumis)

2) “SU8 based microfluidic chip sealing material with high water pressure leak resistance, long-term stability, and vacuum compatibility” S. Pashayev, R. Lhermerout, C. Roblin, E. Alibert, J. Barbat, R. Desgarceaux, R. Jelinek, E. Chauveau, S. Tahir, V. Jourdain, R. Jabbarov, F. Henn, and A. Noury, Microfluidics and Nanofluidics 2024, 28, art.25

3) “Influence of the Quantum Capacitance on Electrolyte Conductivity through Carbon Nanotubes”, T. Hennequin, M. Manghi, A. Noury, F. Henn, V. Jourdain, & J. Palmeri, J. Phys. Chem. Letters 2024, 15, 2177-2183

4) “Impact of the single walled carbon nanotube functionalization on the ion and water molecules transport at the nanoscale” A. Mejri, N. Arroyo, G. Herlem, J. Palmeri, M. Manghi, F. Henn, and F. Picaud, Nanomaterials 2024, 14(1), 117

5) “Physical interactions tune the chemisorption of polar anions on carbon nanostructures” A. Hasmy, L. Rincon, A. Noury, F. Henn, and V. Jourdain, J. Phys. Chem. C 2022, 126 (31), 13349–13357

6) « Ionic Conductance of Carbon Nanotubes: Confronting Literature Data with Nanofluidic Theory » M. Manghi, J. Palmeri, F. Henn, A. Noury, F. Picaud, G. Herlem & V. Jourdain; J. Phys. Chem. C 2021, 125 (42) 22943–22950.

7) « Role of charge regulation and flow slip on the ionic conductance of nanopores: an analytical approach”, M. Manghi, J. Palmeri, K. Yazda, F. Henn and V. Jourdain, Phys. Rev. E, 98(1), 2018, 2605

8) “Voltage-activated ionic transport through single-walled carbon nanotubes” K. Yazda, Sa. Tahir, T. Michel, B. Loubet, M. Manghi, J. Bentin, F. Picaud, J. Palmeri, F. Henn, V. Jourdain, Nanoscale, 2017, 9, 11976

9) “Ionic and Molecular Transport Inside Carbon Nanotubes: Towards the Detection of Individual Biomolecules” K. Yazda, S. Tahir, T. Michel, F. Henn & V. Jourdain, Biophysical. J. 110, 2017, 503-503