Synthesis routes for patchy particles and patchy colloidal clusters

Les structures colloïdales préparées par auto-assemblage trouvent des applications dans les dispositifs photoniques, l'électronique et les systèmes de diagnostic miniatures. Cet auto-assemblage colloïdal permet une fabrication plus facile et plus rentable par rapport aux méthodes de fabrication standard basées sur des approches descendantes telles que la lithographie. Cependant, cette approche ascendante est limitée par les éléments constitutifs disponibles, qui sont pour la plupart sphériques, et par les interactions entre eux, qui sont principalement isotropes. Afin d'élargir la gamme des éléments constitutifs, une nouvelle approche consiste à modifier leur surface à l'aide de « patchs » afin de leur conférer des « instructions » prédéterminées pour l'assemblage. Dans ce travail, nous nous concentrons sur la synthèse de particules comportant deux patchs distincts et de clusters colloïdaux à patchs. Nous avons d'abord mis au point un procédé de fabrication de microparticules à deux patchs en créant des masques métalliques sacrificiels par électrodéposition. La dissolution sélective et séquentielle des masques, entrecoupée par la fonctionnalisation régiosélective de la zone non masquée des particules, nous a permis de fabriquer des particules comportant deux patchs distincts. Nous décrivons également l'utilisation de gouttelettes microfluidiques pour confiner l'assemblage des particules en agrégats colloïdaux de composition précise.