Les matériaux poreux, de par leur grande surface et leur réactivité souvent exaltée suscitent actuellement un vif engouement en raison de leurs applications très variées dans des domaines aussi divers que ceux concernant les capteurs et bio-capteurs, la catalyse et biocatalyse, les techniques de séparation et de purification (membranes, chromatographie), l’élaboration de matériaux structuraux ultralégers, d’isolants acoustiques et électriques, la libération contrôlée de substances actives, le transport de gaz ou d’espèces chargées, et plus généralement la chimie en milieu confiné ou encore la conception de nanomatériaux originaux. La chimie douce est particulièrement bien adaptée à la construction d’édifices texturés car elle met en œuvre une grande variété de précurseurs et de solvants dans des conditions qui assurent une bonne compatibilité organo-minérale. La synthèse de matériaux inorganiques ou hybrides poreux à architecture complexe et/ou hiérarchique peut être réalisée sur une très grande gamme de taille par le contrôle des réactions de polymérisation et de précipitation. Ces matériaux poreux, élaborés sous la forme de films, membranes, monolithes, particules submicroniques ou de poudres, offrent de nombreuses propriétés physico-chimiques différentes qui sont obtenues en combinant leur texture poreuse (accessibilité, volume poreux, surface spécifique, rapport surface sur volume) avec les caractéristiques intrinsèques de la matrice (propriétés mécaniques, d’adsorption, d’oxydo-réduction, etc.).
Ce premier cours sur les matériaux poreux nanostructurés de compositions chimiques très variées (oxydes métallique, métaux, hybrides organo-minéraux, répliques carbonées, etc.) résume ce vaste domaine de la science des matériaux. Des développements complémentaires et plus approfondis seront enseignés dans les cours des années futures. Après quelques définitions et classifications des matériaux poreux (figure ci-dessous), nous avons présenté et commenté les différentes familles de matériaux poreux en fonction de la taille des pores et de la nature de la charpente (matériaux macroporeux, mésoporeux, microporeux cristallins, zéolithes et microporeux minéraux, microporeux à charpente hybride) pour finir par les matériaux présentant des systèmes polymodaux de pores et des matériaux poreux à structures hiérarchiques.
