Entendre chanter une foule de nanoparticules, ce n’est pas la même chose que d’écouter la voix de chacune d’elles. Pendant une réaction catalysée par des nanoparticules, par exemple, des petites différences de taille, de morphologie, etc. peuvent mener à une grande disparité en termes d’activité. Vu que ces différences sont intrinsèques à la vaste majorité des nanosystèmes, le développement de techniques sensibles à la particule unique devient essentiel pour comprendre dans quelle mesure ces réponses individuelles affectent une réaction chimique globale.

C’est avec cet esprit que Victor Brasiliense a débuté sa thèse « Méthodes opto-électrochimiques pour imager la réactivité de nanoparticules individuelles » sous la direction de Frédéric Kanoufi au Laboratoire ITODYS (Université Paris Diderot/CNRS UMR 7086) et de Gilles Tessier au Laboratoire de Neurophotonique (Université Paris Descartes/CNRS UMR 8250). Ses travaux ont porté sur le développement de techniques capables d’interroger des réactions chimiques à l’échelle de nano-objets uniques. Échappant à des descriptions de champs moyen, il a utilisé une combinaison d’holographie, de spectroscopie et de techniques de nano-électrochimie pour voir réagir des nanoparticules une par une, en temps réel.

Une variété de systèmes chimiques a été étudiée, allant de réactions modèles, telles que l’oxydation de nanoparticules d’argent, à des réactions catalytiques, comme la réduction du dioxygène à la surface de nanoparticules d’oxyde de cobalt. En se plaçant à l’interface de l’électrochimie et de l’optique, il a pu démontrer que cette double vision permet l’étude de problèmes plus complexes, en présence de plusieurs réactions simultanées, d’agrégations et de divers phénomènes de transport.
Actuellement en postdoctorat, il poursuit cette voie de recherche à l’Université de Northwestern (IL, E.-U.), dans le groupe de Richard P. Van Duyne. En utilisant la spectroscopie Raman, en combinaison avec l’électrochimie et des techniques de champs proche, il développe des méthodes capables d’étudier des petits ensembles de molécules catalytiques in operando.