Les liquides ioniques sont des sels fondus à température ambiante. Il en existe une grande variété, avec une grande variété de propriétés physico-chimiques. Ils ont aujourd’hui des applications pratiques en tant que lubrifiants, en tant que solvants dans des procédés chimiques souvent multiphasiques, mais aussi dans le domaine de l’électronique en tant qu’électrolytes pour la conception de batteries à hautes performances, et en tant que grille électrolytique dans une nouvelle classe de transistors à effet de champ basés sur des semiconducteurs à 1D ou à 2D. La structuration des liquides ioniques confinés ou à proximité immédiate d’une paroi solide impacte fortement beaucoup de ces applications, mais elle est encore mal comprise. En effet, ces systèmes sont très difficiles à modéliser. Une partie de la difficulté vient de la très forte densité ionique, une autre du fait que l’interaction entre les ions, avec le substrat, et avec des solutés, ne se limite souvent pas aux interactions coulombiennes et stériques. Par exemple, les ions qui possèdent de longues chaînes carbonées ont un caractère amphiphile qui conduit à une nanostructuration du liquide en domaines polaires et apolaires. Que devient cette nanostructuration au voisinage d’une paroi solide ? Nous avons étudié la structure interfaciale d’un liquide ionique dont le cation porte une longue chaîne carbonée, en combinant des expériences de microscopie à force atomique (AFM) et des simulations de dynamique moléculaire. Nous avons observé expérimentalement 3 types de structures interfaciales pour le même liquide ionique, en fonction de la nature du substrat et de la teneur en eau du système. Les simulations de dynamique moléculaire nous ont permis de distinguer l’effet de l’eau de celui de la nature du substrat, et de mieux comprendre les observations expérimentales. Au cours de ce séminaire, je vous présenterai nos méthodes, nos résultats et nos conclusions.
Accès Salle des séminaires FAST-LPTMS (Bât. 530, salle C.120, 1er)