Des aimants miniatures fabriqués à partir de nanoparticules
Résumé
Comment faire des aimants performants pour les intégrer
dans des capteurs embarqués, dans des systèmes de récu-
pération d’énergie… sans utiliser les matériaux qu’on appelle
les « terres rares » et qui, comme leur nom l’indique, sont
peu abondants ? Peut on trouver de nouveaux matériaux
alternatifs moins polluants et plus durables ?
Pour répondre à ce problème, retournons en enfance et
jouons au Lego® ! Pourquoi ne pas utiliser en effet des
briques élémentaires et les assembler pour en faire l’aimant
que l’on souhaite ? C’est à partir de cette simple idée que
des chercheur·es ont développé un nouveau procédé de
fabrication et d’intégration d’aimants à partir de nanopar-
ticules magnétiques. Lorsque l’on réduit la taille d’objets,
des nouvelles propriétés apparaissent ou peuvent être
exaltées. C’est exactement le cas dans les particules de
cobalt, si on réduit suffisamment leur taille (< 25 nm) et
que l’on contrôle leur forme, chaque nano-batônnets peut
se comporter comme un nanoaimant. Pour les assembler
nul besoin de nano-pinces mais de champs magnétiques
localisés ! Les forces d’attraction, dites de magnétopho-
rèse, font alors le travail et conduisent à des assemblées
denses de nanobatonnets et donc à de nouveaux aimants
nanostructurés. Cette nouvelle technique de fabrication est
rapide, facile à mettre en œuvre et permet de préparer des
aimants de taille contrôlée soit directement à des endroits
précis d’un substrat ou autosupportés, analogues à vos
aimants de frigo. Ces aimants permettent déjà d’actionner
des capteurs de masse ultrasensibles grâce au champ
magnétique qu’ils génèrent.