Description du projet
Un nouvel éclairage sur la matière intelligente
Certaines matières sont intelligentes et peuvent répondre à des stimuli externes comme la lumière. Pour créer une matière intelligente réagissant à la lumière, le projet PHOTOMECH, financé par le CER, se concentre sur le photoswitching, les machines moléculaires, la synthèse chimique et l’ingénierie de précision des matériaux multiréactifs. Il développera plus particulièrement la classe des chromophores indigoïdes avec des unités moléculaires simples et compactes offrant un contrôle jusqu’à présent inégalé des états et mouvements moléculaires au sein d’une seule entité. Sur la base de ces résultats, le projet explorera l’ingénierie moléculaire de précision de matériaux multiréactifs. Dans l’ensemble, le projet exploitera le potentiel dormant du traitement de l’information dans les structures moléculaires pour développer de manière ascendante une matière intelligente inédite. Les résultats bénéficieront aux applications destinées à utiliser la lumière pour manipuler la matière avec un contrôle maximal.
Objectif
In this proposal a research program is envisioned to make a true leap in the creation of light-responsive intelligent matter. It targets the current frontiers and limits of photoswitching, molecular machines, chemical synthesis, and precision engineering of multi-responsive materials and will have profound impacts in - and beyond these fields. It encompasses the creation of novel visible-light responsive photoswitches with general applicability across the natural sciences and the elucidation of a plethora of hitherto unknown photoreactions in the first stage. Exploring the class of indigoid chromophores simple and compact molecular units will be developed offering hitherto unachievable control over molecular states and motions within a single such entity. Building on these findings molecular precision engineering of functional multi-state and multi-responsive materials will be explored in the second stage. Applications for molecular information processing, advanced surface patterning, or programmable adaptive behaviour will be used to demonstrate the unique advantages of this molecular approach for creation of next-level smart materials. In the last two parts of the proposal unprecedented molecular machines and a completely new type of chemical synthesis will be developed, which is termed “mechanical molecular construction”. The latter is exploiting the unique properties of molecular motors and can be regarded as first step into the uncharted territory of “molecular weaving”. This will open up an entire realm of untapped chemical and material structures for future explorations. Knowledge and methods created in these projects will be of utmost importance for any scientist – academic or industrial – concerned with applying light as central means for manipulating matter at smallest scales with highest spatio-temporal control - and thus for a large part of the present natural science community.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
91054 Erlangen
Allemagne