Academic literature on the topic 'Matériaux carbonés structurés'

Le contraste de phase en imagerie par rayons X permet de voir des détails de structures dans les matériaux peu absorbants. Plusieurs techniques existent mais l’interférométrie à décalage multilatérale (IDML) permet une mesure simultanée des gradients de phase selon plusieurs directions par un post-traitement dans le domaine de Fourier. Dans cet article nous présentons des résultats de cette méthode sur deux types de matériaux, des polymères issus de fabrication additive biosourcée et des composites carbonés utilisés dans l’aéronautique. Des outils d’analyse d’image sont mis en oeuvre sur les images obtenues.

Ces travaux de recherche se concentrent sur la préparation et la caractérisation de 4 matériaux carbonés, à savoir des nanotubes de carbone (CNTs), du graphène à quelques couches (Few Layer Graphene, FLG), des nanofibres de carbone (CNF) et un matériau fibreux (FM) exhibant différents ratios de plan basaux et prismatiques. L’objectif est de créer des centres réactifs sur ces matériaux et d’étudier leurs propriétés magnétiques et chimiques. Le chapitre 1 correspond à une étude bibliographique sur le sujet, sur les différents types de défauts existants dans les matériaux carbonés ainsi que leur ingénierie et leurs propriétés. Dans le chapitre 2, nous avons étudié l’effet d’un recuit à 2800 °C, principalement effectué pour éliminer toute traces d’impuretés métalliques dans ces matériaux, sur les propriétés structurelles, texturales, chimiques et magnétiques de ces 4 matériaux carbonés. Nous avons démontré que le recuit forme des boucles dans ces matériaux qui rend difficile l’interprétation de certains résultats. L’élimination des groupes oxygénés de surface et de groupes -CH aliphatiques crée de nombreux sites actifs qui se réarrangent pour gagner en stabilité. Le chapitre 3 détaille l’effet d’une oxydation à chaud sur les 4 matériaux recuits ainsi que de leur activation sous atmosphère inerte à 400 °C sur leurs propriétés structurelles, texturales, chimiques et magnétiques. Il a été démontré par RPE et VSM que le nombre de spins diminue après l’activation. Néanmoins, des expériences par RPE pulsée montre que de nouveaux centres paramagnétiques apparaissent sur les matériaux présentant une surface prismatique élevée. Les matériaux ont ensuite été testé en catalyse hétérogène dans la réaction de déshydrogénation oxydante de l’indoline. Une baisse d’activité catalytique est observée après l’activation à 400 °C, cohérente avec une chute du nombre de spins. Cette baisse d’activité reste en accord avec la quantité d’oxygène présente à la surface des différents matériaux carbonés. Bien qu’aucune corrélation nette n’ait été trouvé sur l’ensemble des matériaux, deux groupes distincts se forme ; les matériaux exhibant une surface majoritairement prismatique et ceux avec une surface majoritairement basale. Dans le chapitre 4, il est détaillé la préparation de catalyseurs supportés à atomes uniques de rhodium sur les 4 supports carbonés (1% Rh/Carbone). Une étude poussée couplant des mesures EXAFS et de la modélisation nous a permis de mieux comprendre les interactions des atomes de rhodium avec les différents types de surfaces présentes dans les matériaux carbonés. Ces catalyseurs supportés ont par ailleurs été testé en catalyse hétérogène dans l’hydrogénation du phénylacétylène et l’hydroformylation du 1-octène et du styrène. Une surface basale est plus stabilisante mais il y est plus difficile d’obtenir uniquement des atomes isolés, contrairement à une surface prismatique où il est plus aisé d’obtenir des atomes isolés mais qui est moins stabilisante. Nos résultats mettent en évidence qu’il est important d’utiliser plusieurs techniques d’analyses complémentaires pour bien caractériser ces matériaux. Ainsi, si aucun cluster n’est détecté par EXAFS et XPS , leur présence a été mise en évidence par imagerie TEM et catalyse
This research focuses on the preparation and characterization of four carbon-based materials, namely carbon nanotubes (CNTs), few-layer graphene (FLG), carbon nanofibers (CNF), and a fibrous material (FM) exhibiting different ratios of basal and prismatic planes. The goal is to create reactive centers on these materials and study their magnetic and chemical properties. Chapter 1 corresponds to a literature review on the subject, covering the different types of defects in carbon materials, their engineering, and their properties. In Chapter 2, we studied the effect of annealing at 2800°C, primarily carried out to eliminate any traces of metallic impurities in these materials, on the structural, textural, chemical, and magnetic properties of these four carbon materials. We demonstrated that annealing forms loops in these materials, which complicates the interpretation of certain results. The removal of surface oxygenated groups and aliphatic -CH groups creates numerous active sites that rearrange to gain stability. Chapter 3 details the effect of high-temperature oxidation on the four annealed materials, as well as their activation under an inert atmosphere at 400°C, on their structural, textural, chemical, and magnetic properties. It was demonstrated by EPR and VSM that the number of spins decreases after activation. Nevertheless, pulsed EPR experiments show that new paramagnetic centers appear on materials with a high prismatic surface. The materials were then tested in heterogeneous catalysis for the oxidative dehydrogenation reaction of indoline. A decrease in catalytic activity was observed after activation at 400°C, consistent with a reduction in the number of spins. This decrease in activity is in line with the amount of oxygen present on the surface of the different carbon materials. Although no clear correlation was found across all materials, two distinct groups emerged: materials exhibiting a predominantly prismatic surface and those with a predominantly basal surface. In Chapter 4, the preparation of single-atom rhodium-supported catalysts on the four carbon supports (1% Rh/Carbon) is detailed. A thorough study combining EXAFS measurements and modeling allowed us to better understand the interactions of rhodium atoms with the different types of surfaces present in the carbon materials. Additionally, these supported catalysts were tested in heterogeneous catalysis in the hydrogenation of phenylacetylene and the hydroformylation of 1-octene and styrene. A basal surface is more stabilizing, but it is more challenging to obtain only isolated atoms, unlike a prismatic surface, where it is easier to achieve isolated atoms but is less stabilizing. Our results highlight the importance of using several complementary analytical techniques to accurately characterize these materials. Thus, even if no clusters were detected by EXAFS and XPS, their presence was revealed by TEM imaging and catalysis

Cette thèse a pour l’objectif d’élaborer, à partir de technologie additive 3D (extrusion de gel), des structures conductrices (électriquement) et résistantes (mécaniquement) en utilisant exclusivement des matériaux lignocellulosiques. Les matériaux sélectionnés sont des microfibrilles de cellulose (MFC), du lignosulfonate de sodium (LS ou NaLS) et de la cellulose en poudre (CP). Ces trois constituants peuvent être utilisés pour élaborer des hydrogels aqueux compatibles avec l’impression 3D (extrusion). De plus, ce procédé d’impression permet la mise en forme avec une excellente définition de structures à base de précurseurs de carbone dont les géométries peuvent être adaptées aux différentes techniques de caractérisation selectionnées
In the present work, electrically conductive and mechanically resistant carbon structures were elaborated by 3D printing and subsequent pyrolysis using microfibrillated cellulose/lignosulfonate/cellulose powder (labeled as MFC/LS/CP) blends. The processability of MFC/LS/CP slurries by 3D printing was examined by rheological tests in both steady flow and thixotropic modes. The printed MFC/LS/CP pastes were self-standing, provided a high printing definition and were proved to be morphologically stable to air drying and the subsequent pyrolysis. Pyrolysis at a slow rate (0.2°C/min) to a final temperature in the range of 400-1200°C was used to manufacture MFC/LS/CP carbons. The TGA/DTG was applied to monitor the thermal degradation of MFC/LS/CP materials in blends as well as in a separated form. The resulting carbons were further characterized in terms of morphology, microstructure and physical properties (such as density, electrical conductivity and mechanical strength). At 900°C, MFC/LS/CP carbons displayed a high electrical conductivity of 47.8 S/cm together with a low density of 0.74 g/cm3 as well as an important porosity of 0.58. They also achieved an elastic modulus maximum of 6.62 GPa. Such interesting electrical and mechanical properties would lead to a promising application of MFC/LS/CP- derived biocarbons in energy storage devices as electrode materials in close future

Les matériaux composites prennent une place de plus en plus importante dans la conception et la fabrication des moyens de transport et notamment dans le domaine naval où ils sont particulièrement privilégiés. En effet, ces matériaux sont utilisés pour leur légèreté, insensibilité à la corrosion et leurs caractéristiques mécaniques. Dans le domaine militaire, où l'optimisation des moyens de communication et de protection électromagnétique est primordiale, le développement de matériaux composites dotés de propriétés de reconfigurabilité sous commande(s) externe(s), présente un atout opérationnel majeur pour les parois structurales exploitant ces matériaux. Afin d'explorer cette voie, DCNS et l'Institut d’Électronique et de Télécommunications de Rennes (IETR, UMR-6164) se sont associés. Les travaux de thèse engagés ont pour objectif d'étudier et de développer des matériaux composites présentant des fonctions de reconfigurabilité applicables aux systèmes navals tels que les radômes, les antennes et exploitables pour répondre aux problématiques de furtivité (SER). Une première étude a permis d'explorer les matériaux à base de carbone, présentant une potentielle agilité de leurs caractéristiques diélectriques sous actuateur électrique. Ces matériaux présentent également un fort pouvoir absorbant électromagnétique, tributaire des propriétés diélectriques, elles-mêmes potentiellement reconfigurables. La seconde étude engagée a étudié l'impact des matériaux ferroélectriques, c'est-à-dire des matériaux reconfigurables sous champ électrique, lorsqu'ils sont intégrés comme charge dans une résine d'imprégnation. Ce nouveau matériau composite présente alors une reconfigurabilité de ses caractéristiques diélectriques, rendant commandable en fréquence sa structure hôte. Une troisième étude, exploitant aussi le matériau ferroélectrique a permis l'obtention d'une reconfigurabilité des caractéristiques de réflectivité de panneaux composites grâce au développement de surfaces sélectives en fréquence reconfigurables. De nouvelles propriétés ont ainsi été mises en évidence en hyperfréquences. Enfin, les matériaux d'âmes et spécifiquement les nids d'abeilles diélectriques ont fait l'étude d'une fonctionnalisation pour des applications DC et hyperfréquences
Composite materials are used for their lightness, high resistance to corrosion and high mechanical properties over large application areas, such as naval, ground and aerial. Collaboration between DCNS group and the Institute of Electronics and Telecommunications of Rennes (IETR, UMR-6164) has been initiated to develop smart composite materials with tunable properties at microwaves. Three different routes have been investigated during the thesis work. The first one is based on carbon composite material, its electromagnetic absorbing ability and its potential dielectric tunability. For this, we develop composite materials loaded with various carbon particles (carbon nanotube, graphene, black carbon). Next, to elaborate smart composite materials, a ferroelectric material has been used as filler. The dielectric characteristics of such materials can be tuned under external biasing for example. Thus we develop an active composite material under various external actuators for naval application, and especially for new reconfigurable frequency selective surface (RFSS). Finally dielectric honeycomb materials have been specifically elaborated and studied to develop smart properties for DC and microwave applications. During this work, three different prototypes improving composite materials in naval area have been performed: reconfigurable radome, RCS reduction, and antenna isolation

L’utilisation d’un composite Carbone/Carbone 2D est envisagée pour des pièces de structure, travaillant entre 150 et 400°C, dans l’aéronautique civile. Dans ce domaine de température, la durabilité de ces matériaux n’est pas connue car ils n’ont jamais été développés pour de telles applications. Une première approche a permis de corréler la réactivité chimique des constituants élémentaires (fibres et matrices) à leur état d’organisation structurale. Les vieillissements réalisés sur matériau composite ont ensuite mis en évidence qu’un faible taux d’oxydation pouvait conduire à un abaissement significatif des propriétés mécaniques résiduelles. Les fissures et les décohésions consécutives au procédé d’élaboration conduisent à une oxydation préférentielle du composé le plus réactif et à la ruine prématurée du composite par délaminage. L'évolution des propriétés de ce matériau sur de longues durées est finalement discutée afin d’évaluer sa capacité à remplacer les matériaux métalliques dans des pièces aéronautiques
A 2D Carbon/Carbon composite is envisaged for structural parts, operating between 150 and 400°C, in civil aircraft. In this temperature range, the durability of these materials remains unknown because they have never been developed for this kind of applications. A first approach allowed us to correlate the chemical reactivity of the elemental constituents (fiber and matrix) to their structural organization. Then, thermal ageing tests performed on the composite material have demonstrated that a low rate of oxidation could be responsible to a significant reduction of residual mechanical properties. Cracks and fiber/matrix debonding resulting to the elaboration process create an extended pathway to a preferential oxidation of the most reactive compound. This latter is followed by a premature failure by delamination. The reduction of the material properties over long periods is finally discussed in order to evaluate its ability to replace metallic materials in aircraft structural parts

L'application de sollicitations cycliques, meme a bas niveau, dans certaines directions des materiaux composites conduit a une valeur non negligeable de la partie complexe des rigidites dynamiques et cree une distribution de sources a l'interieur du materiau. En fonction des parametres geometriques, des proprietes thermiques du materiau, des conditions globales d'echange et du type de sollicitation, cette densite de sources conduit a un champ de temperature. Si localement le couplage thermomecanique est faible alors les conditions de fonctionnement sont stables. Sinon on aboutit en certains points a des fusions de la resine donc a la ruine de la structure. L'etude de la stabilite thermique d'une structure composite repose en fait sur la connaissance des caracteristiques dynamiques intrinseques du materiau de base (monoplis). Ces caracteristiques sont obtenues a partir de la mesure de la capacite d'amortissement specifique de plusieurs stratifies en traction-compression. Differentes methodes experimentales ont ete elaborees pour mettre en evidence le comportement dissipatif de plusieurs empilements en fonction du niveau de contrainte et de temperature. Grace a une methode energetique, les courbes experimentales permettent d'acceder aux mecanismes elementaires d'amortissement. Un calcul previsionnel permet alors de suivre l'evolution de la capacite d'amortissement des structures composites et d'etudier leur stabilite thermique en appliquant une methode iterative a l'equation de la chaleur

Les matériaux mésoporeux sont devenus des nanomatériaux d’une grande importance, et le contrôle des structures des matériaux mésoporeux est essentiel pour une variété d'applications pratiques. Les matériaux «cœur/coquille» structurés sont un type de matériaux hybrides qui non seulement possèdent les propriétés des composants individuels, mais présentent également de effets synergiques entre le «cœur» et la «coquille». La conception de matériaux mésoporeux et «cœur/coquille» structurés pour les appliquer avec succès dans la pratique devrait être une force de progrès importante pour le développement continu. Cette thèse se concentre principalement sur deux aspects: (1) une conception de matériaux mésoporeux «cœur/coquille» structurés en vue de résoudre les problèmes de synthèse, qui entravent leurs nouvelles applications et (2) l'application de matériaux mésoporeux dans la capture du CO2 cyclique pour améliorer la durabilité des sorbants de CO2 en prenant avantage du concept de «cœur/coquille». Visant le cyclage de l’hydroxyde de calcium, une technologie attrayante pour la capture du CO2 à grande échelle, nous avons établi un nouveau mésoporeux «cœur/coquille» structuré à base de CaO qui présentait une grande stabilité et d'excellentes performances de résistance à l’attrition, attribuées aux avantages des matériaux mésoporeux et à la configuration de «cœur/coquille». Notre procédé de fabrication peut être facilement réalisé à grande échelle et répond aux exigences de la circulation entre des réacteurs en lit fluidisé. Les nanoparticules métalliques ont normalement tendance à se coaguler ensemble dans des réactions catalytiques, et sont difficiles à séparer. Par conséquent, nous avons démontré une synthèse de microsphères Fe3O4@C-Pd@mSiO2 à composants multiples et polyvalentes avec une structure «cœur/coquille» bien définie et des nanoparticules catalytiques de Pd confinées, et ayant des canaux mésoporeux ordonnés et facilement accessibles. Récemment, des méthodes diverses ont été proposées pour fabriquer un revêtement de matériaux mésoporeux sur un cœur par un processus de «soft-templating». Cependant, les diamètres des mésopores générés sont généralement très faibles (< 3 nm), ce qui peut limiter leurs nouvelles applications. Ici, nous avons réalisé la synthèse de microsphères «cœur/coquille» structurées superparamagnétiques possédant une coquille externe de silice mésoporeuse ordonnée à larges pores (4,5 nm), en adoptant un copolymère tribloc comme agent tensioactif directeur de structure.
Mesoporous materials, especially ordered ones have become ones of great importance nanomaterials, which possess regular, uniform and interpenetrating mesopores in nanoscale. Morphology and texture controls towards mesoporous materials are critical for a variety of practical applications, the ultimate goal of which are the realization of their functional design. Core/shell composite materials are a type of functional hybrid materials which not only possess the properties of the individual components, but also exhibit some new or synergistic effects between the core and the shell. The design of mesoporous materials with unique core/shell configuration and multifunctions to make them successfully applied in practice, should be an important driving force for the continuous development of current material science. This thesis mainly focuses on two aspects: (1) careful design of core/shell structured mesoporous materials in order to solve the problem and difficulty in synthesis, which hinders their further applications and (2) application of mesoporous materials in cyclic CO2 capture to enhance the durability of CO2 sorbents by taking advantage of the core/shell concept. Aiming at the calcium looping cycle, an attractive technology for large-scale CO2 capture, we have prepared novel mesoporous core/shell structured CaO-based sorbents which exhibit highly stable cyclability and excellent attrition-resistance performances, attributed to advantages of both mesoporous materials and unique core/shell configuration. Our fabrication method could easily be realized in large-scale and meet the requirements of circulating fluidized bed reactors. Owing to their high surface energies, metallic nanoparticles normally tend to aggregate together during catalytic reactions, and their separation from a complex heterogeneous system is another obstacle. In this regards, we have demonstrated a facile and versatile synthesis of multicomponent and multifunctional microspheres Fe3O4@C-Pd@mSiO2 with well-defined core/shell structures, confined catalytic Pd nanoparticles and accessible ordered mesopore channels. Recently, various methods have been proposed for coating mesoporous shells on cores by soft-templating process. However, the generated mesopores are usually very small (< 3 nm), which may limit their further applications. In this work, we have accomplished the synthesis of superparamagnetic core/shell structured microspheres possessing an outer shell of ordered mesoporous silica with large pores (4.5 nm) by adopting triblock-copolymer Pluronic P123 as soft-template.

Dans cette thèse, nous avons étudié les effets de la pression sur propriétés de transport électrique I- des nanotubes de carbone double-parois (DWCNTs), et II- des matériaux supraconducteurs à base de fer. I- Les réseaux désordonnés de DWCNTs affichent, à basses températures, un comportement de la conductance G en loi de puissances, caractéristique du liquide de Fermi (LF). La pression décale l'apparition du régime linéaire au-delà de la température ambiante. Ceci s'explique par la rigidification sous pression des modes de torsion, responsables de la diffuion électronique et du régime linéaire. II- Nous avons étudié les supraconducteurs à base de fer. Notre étude sur La FeAsO1-xFx a été la première à corréler les variations structurales avec les propriétés supraconductrices sous pression. L'analyse a révéle des points communs avec des résultats établis pour les cuprates (compressibilité) et les supraconducteurs conventionnels. Nous avons montré dans SrFeAsF et CaFeAsF la coexistence entre une onde de densité de spin (SDW) et la supraconductivité. L'apparition de l'état supraconducteur à P ≥2GPa serait la conséquence d'un dopage aux trous, suite à un transfert de charge inter-couches dû à l'application de la pression. Ce dopage affecte donc moins le SDW que le dopage aux électrons. Ensuite, nous avons étudié le Sr4V2O6FeAs2. Son énorme bloc pérovskite joue un rôle très important, d'une part en préservant les valeurs idéales des angles tétraédriques jusqu'à ~10GPa, et d'autre par en s'opposant à toute transition structurale du type tétraédrique vers orthorhombique, empêchant le développement de la SDW et permettant au composé d'exhiber de la supraconductivité à la pression ambiante. Nous avons montré que la température critique TC est maximale lorsque les angles tétraédriques ont leurs valeurs idéales. Notre dernière étude a porté sur le FeSe. Par nos mesures de transport et structurales sous pression, nous avons découvert une nouvelle phase orthorohombique haute pression avecune TC~35K, la plus haure mesurée à ce jour dans ce système
In this thesis, we have studied pressure effects on the electrical and structural properties of I- double wall carbon nanotubes (DWCNTs), ans II- iron-based superconductors. I- DWNCTs networkks exhibit, at low temperatures, a power law behavior of the conductance G, a signature of Luttinger liquid (LL). At high temperatures, G is linear, signalizing a crossover to a Fermi liquid (FL) state. The apparition of the linear behavior is shifted over room temperature by the application of a pressure. That is explained by the freeze of twist modes, responsible for the electron scattering and the high temperature linear behavior. II- We have studied newiron-based superconductors. On LaFeAsO1-xFx, our study was the first to investigate correllations between structural and superconducting properties under pressure. The analysis pointed out similarities with cuprates (compressibility) and conventional ssuperconductors. We showed in SrFeAsF and CaFeAsF the coexistence state between a spin density wave (SDW) and superconductivity. The appearance at P≥2GPa of the superconducting state is attributed to hole doping, following a interlayers charge transfer due to the pressure. Thus, this doping is less destructive for the SDW than the electron one. We then studied Sr4V2O6FeAs2. Its large perovskite layer has an important task, on one hand by maintaining the initial perfect values of the tetragonal angles until ~10GPa, on the other hand by rejecting any structural "tetragonal to orthorhombic" transition-type, preventing the SDW development and then allowing the compound to exhibit superconductivity at zero-pressure. We showed that the critical temperature TC is the highest when tetragonal angles have their perfect values. Our last study was focused on Fe Se. After analysing the structural and transport data, we discovered a new high pressure orthorhombic phase with TC~35K, the highest measured to date in this system

Cette thèse étudie le phénomène de durcissement qui a lieu pendant le stockage des composites de latex de caoutchouc naturel et de noir de carbone fabriqués par hétérocoagulation. Ce procédé consiste à injecter à très grande vitesse une suspension aqueuse de noir de carbone dans du latex de caoutchouc naturel. Le matériau spongieux et très hydraté qui est obtenu est ensuite séché et mis en forme par malaxage ou pressage. Nous mesurons le durcissement des composites à l’aide de plusieurs méthodes rhéologiques parmi lesquelles la rhéologie de torsion et la viscosimétrie de Mooney. L’effet d’un grand nombre de paramètres est étudié : le mode de mise en forme des composites, l’environnement du stockage, la présence d’eau résiduelle, la température, la fraction massique de noir de carbone. Nous définissons des temps caractéristiques de durcissement dont la dépendance en température indique que le durcissement résulte d’un processus activé thermiquement. Les énergies d’activation sont peu dépendantes des paramètres expérimentaux et comparables à celle trouvée pour le caoutchouc naturel pur. Des expériences de gonflement en bon solvant montrent que le durcissement est associé à la formation d’un réseau de macromolécules interconnectées dont nous discutons l’origine en relation avec la microstructure du polyisoprène naturel et la présence de phospholipides et de protéines
This thesis investigates the storage hardening of natural rubber and carbon black composites made by heterocoagulation. Heterocoagulation is a process that consists in injecting a carbon black slurry at high speed into a colloidal suspension of natural rubber. We obtain a squishy and highly hydrated material that is subsequently dried and processed using an internal mixer or a mechanical press. The hardening is characterized using various rheological techniques among which torsional rheology and Mooney viscosimetry. Many parameters are investigated: the processing technique, the storage environment, the presence of residual water, temperature, the carbon black content. We define characteristic times of hardening whose temperature dependence indicates that the hardening results from a activated process. The energies of activation are nearly independent of the experimental parameters and compare well to that found in natural rubber. Swelling experiments in good solvent show that hardening is associated with the buildup of an interconnected network of macromolecules. We discuss the origin of this network in relation with the microstructure of natural polyisoprene and the presence of phospholipids and proteins

Ce chapitre décrit diverses méthodes destinées à faciliter l’utilisation des matériaux à changement de phase dans les applications pratiques. Deux grandes familles de techniques sont principalement décrites : l’encapsulation d’une petite quantité de matériaux à changement de phase ou bien l’infiltration de celui-ci dans un support microporeux. La première technique consiste à créer une fine enveloppe globalement sphérique autour du MCP: cette sorte de coquille peut être conçue dans un matériau organique ou inorganique. La seconde technique consiste à insérer le MCP dans une micro structure: bien que les supports poreux en carbone aient été largement étudiés, d’autres solutions sont présentées. Ces diverses techniques sont comparées avec un intérêt particulier à l’évolution de la conductivité thermique du matériau obtenu ainsi qu’aux phénomènes de sous refroidissement.

L’optimisation des processus physiques (couleur, mécanique) et chimiques (réactivité, densification, homogénéité / hétérogénéité) mis en oeuvre dans les Arts du Feu (verres, céramiques, émaux) a conduit très tôt les potiers, verriers et émailleurs à rechercher dans la nature ou à fabriquer, de façon empirique mais efficace, des matières premières ultrafines, nanométriques et même à produire des matériaux nanostructurés. Après avoir expliqué les avantages des particules submicroniques et dressé un bref survol de l’histoire de l’usage des principaux produits nanométriques naturels (argile, amiante, pozzolanes, chaux, os, coquilles. . . ) et synthétiques (particules de cuivre, d’argent, d’or, de semi-conducteurs, de graphites et carbones. . . ) en technologies céramique, verrière et d’émaillage, la nanostructure et les propriétés optiques des premiers dispositifs nano-optiques – les lustres céramiques, IXe siècle – sont explicitées. En conclusion les nouveaux usages des nanoparticules en optique, santé ou matériaux de construction sont abordés.