Il s'agit ici d'un sujet de recherche développé dans le cadre de la thèse de M. Nizar Bchellaoui, en collaboration avec Mme Rachida Dorbez-Sridi (laboratoire de Physicochimie des Matériaux, faculté des Sciences de Monastir, Tunisie). Nous avons développé une approche microfluidique originale pour produire des microparticules monodisperses de silice et de verre de silice, mésoporeuses et/ou dopées, dont la taille, la composition et la porosité peuvent être contrôlées à façon pour des applications en optique nonlinéaire et en biologie.
Notre approche est basée sur le couplage du procédé sol-gel (figure 1) pour la synthèse de silice et la technologie microfluidique en gouttes. Le but de ce projet est donc d'élaborer des microsystèmes mésoporeux hôtes dont on peut contrôler facilement les propriétés structurales et optiques pour des applications en optique nonlinéaire. La solution mère du précurseur de silice peut être dopée facilement avec des colorants ou des nanoparticules d'oxyde de métaux ou de semiconducteurs. En ce qui concerne les applications biologiques visées, elles concernent principalement le largage contrôlé de médicaments confinés dans les pores.

Nous nous intéressons dans ce travail à la production de microcapsules avec une coque semi-rigide où des nanopores s'auto-organisent en un réseau hexagonale avec une distance interpores de l'ordre de 5 nm. La formation et l'auto organisation de nanopores à la surface de la coque (d'une épaisseur de quelques dizièmes de microns) confère à ces microparticules, outre des propriétés de stockage et de transporteurs de petites molécules d'intérêt (comme des médicaments), des propriétés optiques intéressantes similaires à celles de cristaux photoniques, dont la longueur d'onde optique caractéristique, peut être variée facilement grâce à une modulation simple des forces de pression osmotique que l'on peut exercer sur la coque de ces microparticules en changeant la nature du milieu extérieur.

Les résultats obtenus dans le cadre de ce projet viennent d'être soumis pour publication à Lab on a Chip.