Une approche ascendante des nanotechnologies Des scientifiques financés par l'UE travaillent à des éléments de base susceptibles de s'assembler d'eux-mêmes, afin de fabriquer des matériaux dotés de propriétés plus intéressantes. Technologies industrielles © Thinkstock L'auto-assemblage de molécules est un concept important dans la chimie supramoléculaire. Il concerne en particulier de gros ensembles de molécules, aux propriétés intéressantes, fabriquées par assemblage spontané. Ces éléments de base, qui s'organisent d'eux-mêmes, donnent accès aux objets nanométriques via une approche ascendante qui demande bien moins d'étapes que pour une seule molécule de la même taille. Le processus permet de contrôler les propriétés physiques et chimiques selon l'échelle et la direction, donnant à ces édifices supramoléculaires de nouvelles fonctionnalités.Le projet SACS («Self-assembly in confined space»), financé par l'UE, s'intéresse à la formation de structures fonctionnelles dotées de propriétés unique, via l'auto-assemblage dans un espace réduit. Ces structures ont une forme et une taille contrôlées de manière très stricte.Le projet accorde beaucoup de travail à la formation de petits amas luminescents, de cuivre ou d'argent, et à leur stabilisation dans des matériaux nanoporeux (des zéolites). Outre leurs propriétés catalytiques, ces systèmes convertissent les ultraviolets en lumière visible avec un rendement quantique atteignant les 70 %. Les chercheurs ont aussi tenté de former des amas luminescent de manganèse (ou de plomb) dans des zéolites de type FAU (ou MER), avec un rendement quantique inférieur à 10%.Une large partie du projet a consisté à associer des matériaux électrochromes avec des systèmes poreux et des polymères. Les systèmes photochromes et électrochromes ont l'avantage d'être rigidifiés, ce qui leur confère de meilleures propriétés luminescentes, électrochromes ou catalytiques.Et le fait d'utiliser des blocs de base avec une grande diversité chimique, en contrôlant la taille et la forme, facilite l'optimisation de ces propriétés. Dans les cristaux de zéolite intégrant des amas luminescents, le contrôle de la luminescence se fait à l'échelle d'une cage (1 nm), alors que le contrôle sur l'humidité ou les gaz se fait au niveau du cristal (quelques micromètres).Les travaux du projet SACS pourraient conduire à la production industrielle de nanostructures, ouvrant la voie à une nouvelle génération d'appareils commerciaux aux fonctionnalités totalement nouvelles.
