Des brosses moléculaires évoluées
Les brosses de polymère sont de longues chaînes de molécules, fixées à une surface par une extrémité. De telles chaînes sont généralement enchevêtrées, mais dans les brosses de polymères, les molécules sont assez proches pour se repousser et se dresser verticalement. Ces chaînes peuvent être greffées sur une grande variété de substrats, et comme elles modifient leur structure en fonction de stimuli externes, elles ont un grand potentiel pour concevoir des matériaux évolués. Le projet POLYBRUSH (Dynamics in polymer brush-nanoparticle systems), financé par l'UE, a conçu un modèle pour mieux comprendre les réactions des brosses de polymères. Dans la plupart des cas d'usage, les brosses de polymère doivent interagir avec des nanoparticules, aussi les chercheurs de POLYBRUSH ont mis au point un système de brosse en polymère associé à des nanoparticules d'or. Ils ont d'abord fixé sur du silicium des brosses de polymère avec différentes propriétés et longueur, puis ils en ont analysé la structure à l'aide de techniques sophistiquées d'imagerie. Les chercheurs ont ensuite adapté les nanoparticules d'or pour les rendre plus stables, lors de leur incorporation aux brosses de polymère. Ils ont utilisé de l'insuline, qui contient des atomes de soufre lesquels se lient fortement à l'or. Cet «enrobage à l'insuline» a rendu très stables les nanoparticules d'or, même dans des conditions difficiles. En outre, ces nanoparticules sont ainsi solubles dans l'eau, ce qui les rend très intéressantes en médecine. Le projet a surmonté de nombreuses difficultés qui avaient jusqu'ici empêché les scientifiques d'étudier la dynamique de ces systèmes complexes. En comprenant les interactions entre les nanoparticules et les brosses de polymère, les chercheurs pourront améliorer leur conception en fonction des usages, pour la médecine, l'environnement ou l'industrie.
Mots‑clés
Matériaux évolués, brosse de polymères, nanoparticule, or, enrobage à l'insuline