Radiotactic colloids : towards the Decontamination Nanobots

Colloïdes radiotactiques : vers des nanorobots de décontamination Les méthodes traditionnelles de décontamination restent confrontées à des défis importants, tels que la difficulté d'accès aux espaces complexes ou confinés, la quantité élevée de déchets, etc. Il est encore nécessaire aujourd'hui d'explorer de nouvelles méthodes permettant d'atteindre des géométries complexes avec des processus de décontamination efficaces. Même si les macrorobots se révèlent utiles dans les tâches de décontamination à grande échelle, leur taille limite leur capacité à naviguer dans des environnements complexes et confinés. Les micro ou nano robots, quant à eux, pourraient traverser de tels espaces et cibler des sites de contamination spécifiques, ce qui les rendrait plus adaptés aux travaux de décontamination en milieu confinés et complexes. Dans ce contexte, cette thèse porte sur la synthèse à grande échelle et l'étude de la mobilité de colloïdes actifs, en particulier de particules Janus, susceptibles d'être utilisés comme brique dans de nouvelles méthodes de décontamination. À cette fin, différents assemblages de particules d'or sur silice (assemblage isotrope ou Janus, nanoparticules discrètes ou couche d'or continue) ont été préparés, caractérisés et comparés. Leurs mouvements 3D et 2D ont été suivis dans différents environnements. Un élément clé de ce travail a consisté en particulier à développer un dispositif microfluidique capable de générer des gradients stables d'eau oxygénée, produit de la radiolyse de l'eau. Ce dispositif s'est révélé essentiel pour l'analyse directionnelle du mouvement des différentes particule. Ces travaux ont montré que les assemblages or silice pouvaient se déplacer de manière autonome vers une source d'H₂O₂, ce qui pourrait les rendre efficaces pour cibler les sites de contamination radioactives. Nous avons également montré que des assemblages isotropes, plus simples à préparer, pouvaient également présenter un mouvement directionnel.