Grant: Discovery Grants Program - Individual

Les matériaux chromogènes constituent un domaine de recherche relativement nouveau consacré à l'étude des matériaux dont une ou plusieurs des propriétés optiques (transparence, couleur, etc.) se modifient réversiblement sous l'action d'un paramètre extérieur (un champ électrique, une exposition aux gaz, etc). Ces dernières années, ce domaine a gagné en importance dû à sa pertinence dans les secteurs de l'énergie, de l'habitat, des afficheurs, de la sécurité ... Les oxydes des métaux de transition (OMT) mésoporeux et hiérarchisés ont un potentiel immense pour des applications chromogènes. Cependant, ce potentiel peut seulement être maximisé dans l'état cristallin. En dépit de beaucoup d'efforts, jusqu'à aujourd'hui il reste un défi important à convertir avec succès les murs amorphes des matériaux en murs cristallins tout en maintenant la porosité originale. Conséquemment, l'objectif de cette recherche est d'établir de nouvelles méthodes de synthèse simples en une étape, permettant un contrôle de la porosité ordonnée et de la cristallinité dans les couches minces d'OMT pour des applications chromogènes. Pour répondre à cet objectif, 2 sous-objectifs seront poursuivis au cours de cette recherche soit la génération de couches minces i) d'OMT mésoporeux, et ii) celles d'OMT hiérarchisés. Ces méthodes de synthèse seront basées sur l'utilisation d'empreintes mixtes constituées d'un bloc ""doux"" et d'un bloc ""dur"". Le bloc ""doux"" se décompose facilement par le chauffage, tandis que le bloc ""dur"" est plus stable thermiquement. Il sera converti en carbone amorphe robuste s'il est soumis à un chauffage sous un environnement inerte. Ce carbone sera suffisant pour agir comme un support rigide aux parois poreuses, empêchant ainsi leur effondrement durant la cristallisation. De cette façon, des OMT mésoporeux et hiérarchisés, ordonnés hautement cristallins seront obtenus. On s'attend à ce que les propriétés chromogènes de ces OMT seront maximisées en comparaison des OMT aléatoirement organisés, grâce à la cristallinité et à une plus grande surface spécifique se traduisant par un plus grand nombre de sites actifs et une meilleure diffusion associée à la présence des nanopores.