Des micelles nanométriques, réglables en couleur
Les copolymères bloc sont constitués de blocs de deux monomères ou plus. Par exemple, en notant A et B les monomères de base, un tel bloc de copolymères pourrait être la chaîne de monomères AAABBBAAA, formée par liaisons covalentes. Cette association de monomères est un peu comme la fabrication de matériaux composites, dont l'association des propriétés de chaque composant aboutit à un tout supérieur à la somme des parties. Les scientifiques du projet ZHIM («Organoboron-based luminescent nanomaterials via crystallization-driven self-assembly»), financé par l'UE, ont conduit des recherches pionnières sur l'auto-assemblage de micelles nanométriques de copolymères blocs spéciaux, avec des méthodes simples et économiques. Leurs résultats devraient révolutionner des domaines comme les écrans à haute définition, l'imagerie médicale et les diagnostics. Les chercheurs ont réussi l'auto-assemblage d'objets nanométriques similaires à des pixels d'écran mais 500 000 fois plus petits. La nano-ségrégation des unités fonctionnelles, dans une micelle, a donné des couleurs segmentées avec un assemblage séquentiel de polymères fluorescents en rouge, vert et bleu. Les chercheurs ont aussi fabriqué des architectures 2D similaires à des plaquettes sanguines, et les ont utilisées pour réaliser des architectures mixtes ressemblant à des flèches et des épieux nanométriques. Les résultats ont été publiés dans de prestigieuses revues à comité de lecture, Nature Communications et Nature Chemistry. Ils ont aussi été signalés dans le périodique Chemical & Engineering News. Les chercheurs ont utilisé des métalloblocs de poly(ferrocényl)silane et des blocs bobine fluorescents fonctionnalisés au bore, pour fabriquer les copolymères bloc via polymérisation anionique séquentielle suivie de réactions chimiques «click». La chimie click concerne des réactions qui sont efficaces, simples, à haut rendement et compatibles avec de nombreux solvants et groupes fonctionnels. Les copolymères bloc se sont assemblés d'eux-mêmes en cylindres et plaquettes nanométriques et luminescentes, dans le cadre d'un processus peu coûteux, en solution, piloté par la cristallisation. La découverte de cette méthode simple et économique pour fabriquer des objets nanométriques luminescents et personnalisés devrait avoir un impact de longue durée sur la chimie des polymères. La production rapide et économique de nouvelles architectures nanométriques aura de nombreuses applications d'un grand intérêt social et économique, dans des domaines comme les affichages et la médecine.
