Les propriétés de la matière à l’échelle nanométrique ont suscité un intérêt toujours croissant durant ces dernières années à cause des nouvelles propriétés attendues pour des objets de taille intermédiaire entre la molécule et le matériau massif. Ceci donne lieu à de nombreuses études fondamentales dans les secteurs de l’optique, du magnétisme et de la nanoélectronique ainsi que de la catalyse. Pour ces objets de tailles comprises typiquement entre 1 et 10 nm, la chimie de surface est très importante car elle gouverne non seulement les propriétés chimiques mais également les propriétés physiques, notamment optiques et magnétiques.
Les techniques de la chimie organométallique en solution permettent la synthèse dans des conditions très douces de nano-objets qui présentent un état de surface parfaitement contrôlé. L’adjonction de molécules organiques (ligands) à la surface de ces particules va permettre :
1) la stabilisation des particules,
2) l’orientation de leur réactivité chimique,
3) la modulation de leurs propriétés physiques,
4) le contrôle de la forme des particules,
5) l’auto-organisation des particules dans des super-réseaux à 2 ou 3 dimensions, voire la cristallisation spontanée de nanoparticules au sein de super-réseaux 3D.
Ceci concerne les métaux nobles (Ru, Pd, Pt, Au), les métaux magnétiques (Fe, Co, Ni), le cuivre pour la micro-électronique, les composés des groupes principaux (ZnS, InP, Cd3P2, …) et les oxydes (de fer, cobalt, zinc, étain, indium,…) ainsi que les alliages. Le contrôle de la croissance peut être « cinétique » si l’on joue sur les étapes de nucléation et de croissance, ou « thermodynamique », si l’on utilise un mécanisme de correction qui permet d’obtenir des nanoparticules strictement mono-disperses. Il est ainsi possible de contrôler la croissance de nanoparticules isotropes ou anisotropes : sphères, cubes, bâtonnets, fils, étoiles, oursins, objets fractals et de fabriquer des nano-objets complexes contenant des hétéro-jonctions : par exemple, or sur nano-bâtonnets de cobalt ou cobalt sur nano-bâtonnets de CdSe. Enfin, la croissance de nanoparticules peut-être dirigée au sein d’une matrice organique, inorganique ou de polymères de coordination.
