Les couleurs de l'or

Tout le monde sait que l'or métallique est jaune et que ses teintes peuvent être altérées par des alliages pour obtenir de l'or blanc, de l'or rose. Mais savez-vous qu'une couche d'or très fine de 40 à 80 nm d'épaisseur apparaît bleuté en transparence ? Savez-vous que l'or réduit en grains de 30 nm et « suspendus » dans un liquide prend une couleur rouge-rubis très intense ? Les scientifiques parlent aujourd'hui de suspension colloïdale d'or. C'est cet or nanométrique qui permet de colorer certains verres en rouge… On en trouve des traces dans des objets antiques, sur des mosaïques romaines, sur certaines porcelaines du 18ème siècle. Ce savoir-faire artisanal est resté mystérieux et confidentiel pendant de nombreux siècles.

Or jaune: or pur en réflexion (gauche): Film d'or déposé sur un prisme en verre.

Or bleu: or pur en transparence (droite): Film d'or de 50 nm déposé sur un prisme en verre et observé par transparence.

Les couleurs plasmoniques

On sait aujourd'hui que la coloration rouge-rubis de l'or est provoquée par des nanoparticules d'or et qu'il s'agit d'une couleur dite structurelle par opposition aux couleurs chimiques. On sait également que cette couleur peut être modulée par différents facteurs comme par exemple, la forme des grains, la nature de la matrice où ils sont insérés, ou leur proximité relative. On peut aussi fabriquer des alliages avec d'autres métaux nobles et étendre le spectre des couleurs. C'est l'univers des couleurs plasmoniques. Ces couleurs sont inaltérables dans le temps et ne contiennent aucun additif organique.

Suspension de nanoparticules plasmonique: Les échantillons rouges sont faits à partir d'or, les autres à partir d'argent de différentes formes.

Les couleurs bichromatiques

Un matériau bichromatique, c'est un matériau translucide qui apparaît avec deux couleurs : la couleur perçue en transparence et celle perçue en réflexion sont complémentaires. Par exemple bleu par transparence et orange en réflexion. Les couleurs bichromatiques sont un type de couleurs plasmoniques obtenues avec de l'or ou de l'argent.

Suspension de nanoparticules d'or présentant un effet bichromatique : la solution diffuse en orange et son ombre est violette (couleur en transmission)

Notre expertise

Bichromatics propose son expertise pour accompagner les entreprises, les organismes, les associations, les musées, les laboratoires ayant besoin de mieux comprendre la coloration des matériaux à base d'or et notamment quand ces matériaux impliquent de l'or nanométrique.

  • Une expertise en colorimétrie.

    C'est une offre de conseil, sans aucune caractérisation utilisant des instruments de mesure.

    Identifier l'origine de la couleur de certains matériaux s'appuie sur des analyses scientifiques poussées : spectre de transmission d'un matériau, spectres de diffusion ou de réflexion. La nature chimique de la surface colorée peut être révélée par des analyses chimique aux rayons X (XPS ou MEB-EDX). La finition de surface se mesure par microscopie AFM.

  • Une expertise en analyses physico-chimiques.

    C'est une offre de collaboration avec mon labo pour des mesures (contrat CNRS)

    La maitrise de ces différentes facettes de la couleur repose sur une expertise en colorimétrie et en chimie issue des laboratoires de recherche et de la passion pour l'enseignement des fondateurs de Bichromatics.

  • Une expertise en synthèse et en chimie inorganique.

    C’est une offre de collaboration avec des chimistes (plutôt vers Hynd)

    Elaborer des couleurs plasmoniques implique de mettre en œuvre des synthèses chimiques particulières. Il faut les adapter pour maitriser la forme des nanoparticules, augmenter leur densité, ajuster la composition d'un alliage, assurer une bonne reproductibilité.

Les couleurs des nanoparticules d'or : Image par microscopie optique à champ sombre de nanoparticules d'or de 50 nm de diamètre. Des particules isolées sont vertes. Les nanoparticules jumelles sont rouges, jaunes, bleutés ou blanches.

Quelques étapes de Bichromatics ?

: Collaboration avec Mihaly, entreprise spécialiste de l'impression 3D pour des couleurs fidèles et à haute définition.
: Collaboration avec Stéphanie Letiec, Designer à Paris. Réalisation d'un luminaire bichromatique
: Bichromatics, finaliste du concours de start-up, Cosmetic Victories.
: Soutien par la SATT Lutech
: Dépôt de brevet sur les couleurs bichromatiques. Dépôt en France (FR1556942) puis extension à l'international en 2017 (WO2017013373A1)

Qui sommes nous ?

Bichromatics est né de l'émerveillement de deux chercheurs pour la couleur et des impacts visuels inattendus engendré par des particules d'or. Olivier Pluchery est professeur de physique à Sorbonne Université. Il est passionné par les interactions de la lumière avec des nano-sphères d'or qu'il utilise pour amplifier les ondes lumineuses ou pour réguler des flux d'électrons. Il sait ainsi calculer et prédire la couleur de ces nano-sphères.

Hynd Remita est directrice de recherche à l'université Paris-Saclay. Elle concentre sa recherche sur les propriétés chimiques des nano-sphères d'or ou d'autres métaux. En particulier elle a mis au point de nombreuses méthodes de synthèses de et peut produire des pigments à base de métaux précieux aux couleurs envoutantes.

Hynd et Olivier ont animé ensemble de nombreuses conférences expérimentales, touchant des publics de jeunes, d'adultes ou d'experts. Et jamais la fascination pour les couleurs produites par l'or et l'argent ne s'est démentie de la part de ces publics. Bichromatics propose des solutions pour commercialiser ces couleurs envoutantes.

Pr. Olivier Pluchery

Institute des nanosciences de Paris

Sorbonne Université

olivier.pluchery@insp.jussieu.fr

Dr. Hynd Remita

Institut de Chimie Physique

Université Paris-Saclay

hynd.remita@universite-paris-saclay.fr