Écrans tac­tiles flexibles : des cher­cheurs gre­no­blois viennent de pré­ci­ser les condi­tions de non-toxi­cité des nano­fils d’argent

Écrans tac­tiles flexibles : des cher­cheurs gre­no­blois viennent de pré­ci­ser les condi­tions de non-toxi­cité des nano­fils d’argent

Partager sur facebook
Partager sur twitter
Partager sur linkedin

EN BREF – Des cher­cheurs gre­no­blois de l’ESRF, du CEA-Liten et de l’Université Grenoble Alpes ont contri­bué à déter­mi­ner le degré de toxi­cité des nano­fils d’argent sur les cel­lules de la peau en fonc­tion de leurs dia­mètres. De quoi ouvrir à ces nano­ma­té­riaux de larges pers­pec­tives appli­ca­tives, notam­ment pour la fabri­ca­tion d’écrans tac­tiles flexibles pour smartphone.

Les tech­no­lo­gies per­met­tant de doter les smart­phones d’écrans tac­tiles flexibles, plus résis­tants aux chocs que les clas­siques écrans rigides, se mul­ti­plient. À la fois conduc­teurs flexibles et trans­pa­rents, les nano­fils d’argent sont d’ex­cel­lents can­di­dats pour le déve­lop­pe­ment de tels écrans.

Mais, prin­cipe de pré­cau­tion oblige, encore faut-il au préa­lable déter­mi­ner leur toxi­cité sur les cel­lules de la peau en contact direct avec ces nano­ma­té­riaux.

Smartphone Iphone DR

DR

C’est ce que vient réa­li­ser une équipe franco-amé­ri­caine* dont font par­tie des scien­ti­fiques gre­no­blois du Synchrotron euro­péen de Grenoble (ESRF), du Laboratoire d’in­no­va­tion pour les tech­no­lo­gies des éner­gies nou­velles et les nano­ma­té­riaux (CEA-Liten) ainsi que de l’Université Grenoble Alpes (UGA).

L’étude qui démontre l’importance du dia­mètre des nano­fils dans leur toxi­cité sur les cel­lules de la peau a été publiée le 8 juillet der­nier dans la revue PNAS (pour « Proceedings of the National Academy of Sciences »).

« L’interaction des nano­fils d’argent avec les cel­lules de la peau peut entraî­ner leur mort »

« L’interaction des nano­fils d’argent avec les cel­lules de la peau peut entraî­ner un dys­fonc­tion­ne­ment cel­lu­laire, une inflam­ma­tion et éven­tuel­le­ment la mort des cel­lules », rap­pelle le géo­chi­miste Laurent Charlet, cher­cheur à l’Institut des sciences de la Terre (ISTerre) et codi­rec­teur de l’étude avec Benjamin Gilbert, cher­cheur au Laboratoire natio­nal Lawrence-Berkeley (LBNL).

Face à ce dan­ger, « nous vou­lions savoir si les nano­fils d’argent pour­raient être conçus de manière à mini­mi­ser leur toxi­cité cel­lu­laire, tout en conser­vant leurs pro­prié­tés tech­niques », explique ce dernier.

Nanofils d'argent. @ ESRF (extrait de la vidéo de l'ESRF)

Nanofils d’argent. © ESRF

Ainsi, l’équipe plu­ri­dis­ci­pli­naire a‑t-elle cher­ché à com­prendre le pro­ces­sus à l’origine de la toxi­cité sur les cel­lules de la peau des nano­fils conser­vant la conduc­ti­vité élec­trique et la trans­pa­rence optique. Mais aussi à déter­mi­ner la prin­ci­pale carac­té­ris­tique impli­quée dans cette toxi­cité : la quan­tité de nano­fils, leur dimen­sion (dia­mètre et lon­gueur) ou leur biopersistance ?

Pour ce faire, l’é­quipe a asso­cié des études de toxi­co­lo­gie et d’éco­toxi­co­lo­gie à des tech­niques syn­chro­tron sur les deux lignes de fais­ceau ID16A et ID21 de l’ESRF.

Les tech­niques syn­chro­tron per­mettent de visua­li­ser l’in­te­rac­tion entre les nano­fils et la cellule

« En uti­li­sant une ima­ge­rie à rayons X cohé­rente, nous pou­vons voir direc­te­ment com­ment les nano­fils inter­agissent avec la cel­lule », se réjouit Peter Cloetens, l’un des six scien­ti­fiques de l’ESRF ayant par­ti­cipé à l’étude.

Les cher­cheurs ont plus pré­ci­sé­ment uti­lisé trois tech­niques syn­chro­tron. La pre­mière est la nano-tomo­gra­phie de cel­lules conge­lées qui, selon l’expert du syn­chro­tron, « four­nit des ins­tan­ta­nés 3D mon­trant l’emplacement et la forme de chaque nano­fil ».

© ESRF / jocelyn chavy

© ESRF / joce­lyn chavy

Les deux autres sont la fluo­res­cence X et la spec­tro­sco­pie. « [Elles] com­plètent le tableau chi­mique afin de déter­mi­ner si les nano­fils d’argent s’as­so­cient à d’autres élé­ments et dans quelle mesure l’argent se répand à l’in­té­rieur de la cel­lule », ajoute-t-il.

L’équipe s’est plus pré­ci­sé­ment foca­li­sée sur l’étude de deux nano­fils d’argent syn­thé­ti­sés au CEA-Liten. L’un, de 90 nm de dia­mètre et l’autre, beau­coup plus fin, de 30 nm.

Les nano­fils épais per­forent les mem­branes de la cellule

Résultats ? Quel que soit leur dia­mètre, la cel­lule incor­pore faci­le­ment les nano­fils par endo­cy­tose [au sein de vési­cules, ndlr]. En revanche, leur inci­dence sur la cel­lule est dif­fé­rent sui­vant leur diamètre.

Les nanofils épais perforent la cellule. © ESRF

Les nano­fils épais per­forent la cel­lule. © ESRF

En effet, les nano­fils épais sont capables de per­fo­rer la mem­brane de la vési­cule, libé­rant ainsi les ions d’argent (Ag+) et le contenu de cette der­nière dans le milieu inté­rieur de la cel­lule. « Cela ini­tie le stress oxy­da­tif et la mort cel­lu­laire », pré­cisent les cher­cheurs. A contra­rio, la mem­brane de la vési­cule peut frois­ser les nano­fils les plus minces, beau­coup moins rigides à la flexion.

Ces der­niers res­tent alors confi­nés dans les vési­cules, ce qui les rend pour la plu­part inoffensifs.

Les nano­fils plus fins vont per­mettre la fabri­ca­tion de pro­duits plus sûrs

Ayant véri­fié que les nano­fils de 30 nm de dia­mètre pré­servent les para­mètres de per­for­mance cri­tiques des réseaux trans­pa­rents conduc­teurs, à savoir la conduc­ti­vité élec­trique et la trans­pa­rence optique, les cher­cheurs peuvent d’autant plus faci­le­ment affir­mer que « cette décou­verte per­met­tra à terme la fabri­ca­tion de pro­duits plus sûrs, incor­po­rant des nano­fils d’argent plus fins ».

Mieux, « ces recherches ouvrent la voie à de mul­tiples appli­ca­tions des nano­fils d’argent, au-delà des écrans tac­tiles », se féli­citent-ils. Ainsi, l’utilisation des nano­fils d’argent fins est déjà envi­sa­gée pour d’autres appli­ca­tions telles que les adhé­sifs ou les revê­te­ments à haute résis­tance (cf. aussi en encadré).

VM

* Ont éga­le­ment contri­bué à cette étude le Laboratoire natio­nal Lawrence-Berkeley (LBNL) ainsi que les uni­ver­si­tés de Lille et de Floride. L’étude a été finan­cée par Labex Serenade, le pro­jet ERA-NET SIINN (pour « Safe imple­men­ta­tion of inno­va­tive nanos­cience and nano­tech­no­logy ») et la Commission amé­ri­caine de la sécu­rité des pro­duits de consommation.

Des domaines d’ap­pli­ca­tion variés

Étiquette RFID. DR

Étiquette RFID. DR

Les nano­fils d’argent sont aussi pres­sen­tis dans le champ médi­cal en tant que por­teurs poten­tiels pour l’ad­mi­nis­tra­tion de médi­ca­ments ou dans la fabri­ca­tion de dis­po­si­tifs médi­caux bio­com­pa­tibles et résor­bables. De même que dans les éti­quettes élec­tro­niques uti­li­sables comme antennes RFID au sein des embal­lages ou dans les papiers incor­po­rant des Led, des cap­teurs ou des transistors.

Partager sur facebook
Partager sur twitter
Partager sur linkedin

Véronique Magnin

Auteur

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.

A lire aussi sur Place Gre'net

Lancement de l’Observatoire de la bio­di­ver­sité Grenoble-Alpes pour créer un atlas citoyen

EN BREF - Dans le cadre d'une journée « Sols et biodiversité » organisée au muséum de Grenoble le 14 avril 2022 par le conseil Lire plus

Rassemblement des étudiants contre les suppressions d'emploi et la réforme "Trouver mon Master" le 16 décembre 2021 devant la Présidence de l'Université Grenoble Alpes
Université Grenoble Alpes : des étu­diants pro­testent contre les sup­pres­sions de postes et la pla­te­forme « Trouver mon Master »

EN BREF - Une vingtaine d’étudiants et de militants syndicaux se sont rassemblés devant la présidence de l’Université Grenoble Alpes, ce jeudi 16 décembre 2021. Lire plus

Jean-Louis Quermonne
Sciences Po Grenoble rend hom­mage à Jean-Louis Quermonne, son ancien direc­teur et fon­da­teur des Pug

FLASH INFO - Sciences po Grenoble organisait, ce lundi 6 décembre 2021, au sein de son établissement de l'Université Grenoble Alpes (UGA), une journée en hommage Lire plus

Lancement du programme « UGA, campus solidaires et citoyens » au siège du Crédit Agricole à Grenoble le 23 novembre
« UGA, cam­pus soli­daires et citoyens » : le pro­gramme de sou­tien qui veut faire face à la pré­ca­rité étudiante

EN BREF - L’Université et le Crous Grenoble-Alpes, ainsi que la Fondation UGA viennent de lancer un nouveau programme d'aide. Baptisé "UGA, campus solidaires et Lire plus

UGA : les syndicats protestent contre un plan d'austérité
UGA : les syn­di­cats étu­diants et de per­son­nels pro­testent contre un plan d’aus­té­rité pré­voyant le gel de 256 postes d’ici 2028

FOCUS - Des étudiants et personnels de l'Université Grenoble Alpes (UGA) se sont rassemblés devant le conseil d'administration de l'Université, ce lundi 11 octobre 2021, Lire plus

Une Chronovélo n°2 "en bonne voie" pour relier Saint-Égrève au campus, annonce la Métropole
Une Chronovélo n°2 « en bonne voie » pour relier Saint-Égrève au cam­pus, annonce la Métropole

FLASH INFO — Une nouvelle piste Chronovélo "en bonne voie". Jeudi 30 septembre, le président de la Métro Christophe Ferrari, le président du Smmag Sylvain Lire plus

Flash Info

|

13/05

10h40

|

|

12/05

17h19

|

|

11/05

11h58

|

|

10/05

17h19

|

|

10/05

12h06

|

|

10/05

10h08

|

|

09/05

12h05

|

|

06/05

20h04

|

Les plus lus

A écouter| Chronique Place Gre’net – RCF épi­sode 30 : « Les élec­tions légis­la­tives en Isère »

Abonnement| Un comité de sou­tien mené par Franck Longo pour la réélec­tion d’Émilie Chalas dans la 3e cir­cons­crip­tion de l’Isère

Fil info| Législatives : le mou­ve­ment Renaissance, ex-LREM, repré­sente sept dépu­tés sur ses dix can­di­dats en Isère

Agenda

Je partage !
Partager sur facebook
Partager sur twitter
Partager sur linkedin