Résumé
Des réseaux haute définition de microplots de silice mésoporeuse ont été obtenus en combinant le procédé d'impression jet d'encre à l'Auto-Assemblage Induit par Evaporation de tetraethylorthosilicate (TEOS) en présence du copolymère tribloc Pluronic F127 comme tensioactif. Il a été montré que l'ajout de 5% molaires d'un organosilane hydrophobe, le TFTS, F3C(CF2)5CH2CH2Si(OC2H5)3, améliore notablement l'organisation de la mésoporosité en favorisant le co-assemblage du tensioactif et des oligomères de silice. Ainsi le réseau de silice bénéficie de plus de temps avant sa rigidification et permet l'organisation de la porosité en domaines hexagonaux 2D ainsi que le réalignement de ces derniers avec les interfaces. D'autre part, la structuration des microplots a été améliorée (i) en contrôlant le degré initial de condensation du sol avant dépôt : un vieillissement de 48h correspond au temps le plus approprié en considérant à la fois les étapes de co-assemblage et de rigidification du réseau de silice et (ii) en limitant, pendant l'empilement des couches, l'apport de solvant qui peut gêner la structuration contrôlée par l'évaporation et dégrader l'organisation initiale des couches précédentes. En augmentant le temps de séchage entre deux couches successives et en réduisant le volume de la goutte, la structuration des microplots s'en trouve nettement améliorée. Ainsi, des microplots de 25 couches présentent une structure rectangulaire centrée avec des micelles cylindriques parallèles aux interfaces sur 80% de leur volume. Aussi, ce procédé semble particulièrement prometteur et innovant pour la réalisation de capteurs miniaturisés : l'utilisation d'un système d'impression multi-têtes permettrait de générer des réseaux multifonctionnels de microplots mésoporeux différemment fonctionnalisés d'un plot à l'autre. Actuellement, les microplots peuvent être fonctionnalisés par des groupes mercaptopropyl pour la capture de métaux lourds ou semicarbazide pour la ligation de peptides ou encore malonamide pour la complexation d'actinides. Dans tous les cas, la difficulté consiste à greffer in-situ les différentes fonctions en incorporant le précurseur correspondant dans un sol pré-vieilli avant dépôt de microplots par jet d'encre.