Description du projet
Structurer la lumière pour séparer efficacement les molécules de chiralité opposée
La capacité à différencier et à séparer des molécules de chiralité opposée présente un intérêt considérable en chimie, en biologie ainsi que dans les nanotechnologies. En dépit de son efficacité à distinguer des énantiomères opposés, la lumière s’avère extrêmement inefficace pour les séparer. Le projet STREDCH, financé par l’UE, se penchera sur un nouveau type de chiralité dans la lumière: la chiralité locale de la lumière (LLC). Les chercheurs envisagent d’exploiter la chiralité locale pour faire la démonstration d’un transfert de population énantiosélectif efficace entre les états électroniques, ainsi que de générer et de structurer la chiralité locale à l’aide de supports et de faisceaux lumineux structurés. Les activités du projet devraient tirer parti du fait que le couplage entre la LLC et la chiralité moléculaire repose uniquement sur les interactions du dipôle électrique, dont l’intensité est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à celle des interactions du dipôle magnétique requises par les méthodes standard.
Objectif
Molecular chirality has profound as well as practical implications in chemistry, biology, and nanotechnology. While light is well established for distinguishing between opposite molecular enantiomers and there have been incredible advances in light sources, established methods for enantioselective synthesis and separation still rely on molecule-molecule interactions because the chirality of light couples only weakly to the chirality of molecules. This smallness stems from the dependence of this coupling on magnetic-dipole interactions. We recently found a new type of chirality in light – local chirality – which relies only on the electric field and is relevant for nonlinear light-matter interaction. Light’s local chirality (LLC) couples very strongly to molecular chirality – exclusively through electric-dipole interactions – as we already demonstrated distinguishing opposite enantiomers with perfect contrast [Nat.Phot.13,866(2019)]. Its immense potential in the fields of enantioselective synthesis and separation remains to be uncovered. The overall objective of this proposal is to set the cornerstones for realizing this potential.
The specific objectives of this proposal are (I) To use LLC to demonstrate efficient enantioselective population transfer between electronic states. (II) To use LLC to demonstrate ponderomotive-force-like enantioselective deflection of molecular beams. (III) To explore the generation and the structuring of LLC using structured media. (IV) To explore the generation of topologically non-trivial structures in LLC with the help of beams carrying orbital angular momentum and structured media.
Achieving these objectives will deliver the missing link needed to finally take advantage of our amazing control over light to synthesize and separate chiral molecules in an enantioselective fashion. It will bring efficiencies orders of magnitude better than previous magnetic-dipole-based methods and will have a direct impact on the chemical industry.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
08860 Castelldefels
Espagne