Coup de projecteur sur les machines moléculaires
Ce concept d'actualité, particulièrement intéressant, consiste à concevoir et construire des molécules avec des parties mobiles. Dans ce contexte, les rotaxanes permettent de construire des assemblages ordonnés, qui fonctionnent comme des machines nanoscopiques, capables d'exécuter des tâches physiques. Sans atteindre la complexité des structures biologiques, ces systèmes supramoléculaires peuvent néanmoins être forcés à se déplacer les uns par rapport aux autres, via des stimuli externes. Ces travaux de recherche, effectués dans le cadre du projet MECHSOL par des scientifiques de l'université d'Édimbourg (Royaume-Uni), ont débouché sur une nouvelle technique qui permet le mouvement d'objets macroscopiques, en utilisant des molécules de rotaxane comme moteurs. Ces machines moléculaires s'appuient sur le principe de rotaxanes verrouillées, constituées de deux ou plusieurs composants indépendants, associés par des contraintes mécaniques plutôt que par des liaisons chimiques. Les moteurs moléculaires naturels sont en général alimentés par une énergie chimique, et leur rendement est considéré comme très élevé. Les moteurs moléculaires synthétisés par les partenaires du projet MECHSOL convertissent l'énergie des ultraviolets (UV) en mouvement brownien orienté, pour déplacer une charge macroscopique. En exposant ou masquant des résidus de fluoroalcanes, ce qui modifie la tension superficielle, on a pu déplacer une goutte (un microlitre) de didiodométhane sur une surface. Ce mode de déplacement de liquides, à l'aide de surfaces photosensibles, pourrait transporter les substances à analyser vers un système de laboratoire intégré sur puce. Mieux encore, on pourrait bientôt provoquer des réactions chimiques en rapprochant directement les gouttes des divers produits réactifs, sans utiliser de récipient réacteur.
