• Ingénierie: un élastomère 3D, capable de traduire une force mécanique en une réponse physico-chimique de façon réversible, a été mis au point!____¤202010

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Reversible Soft Mechanochemical Control of Biaryl Conformations through Crosslinking in a 3D Macromolecular Network» ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition, a permis de mettre au point un élastomère 3D basé sur le principe de la soft-mécanochimie, directement inspirée de la nature, qui «vise à développer des systèmes capables de traduire une force mécanique en une réponse physico-chimique réversible».

     

    Plus précisément, la soft-mécanochimie, encore à ses balbutiements, «vise à reproduire les processus mécano-induits réversibles et peu énergivores des systèmes vivants à l’origine, par exemple, du toucher, de la perception du mouvement ou encore de la coagulation sanguine».

     

    Comme «le secret de ces processus réside dans des changements de conformations moléculaires sous l’action d’une force mécanique», ce principe, «transposé à des systèmes non biologiques», devrait «permettre d’élaborer des nouveaux matériaux intelligents dont les propriétés telles que la couleur, l’activité chiroptique ou encore la réactivité chimique changeraient sous l’action d’une force externe mécanique».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée illustre «ce concept de soft-mécanochimie dans un matériau en 3D très simple: un élastomère dans lequel sont reliées chimiquement des molécules à chiralité axiale, c’est-à-dire des molécules dont la conformation autour d’un axe est asymétrique et dont les propriétés qui en découlent sont fortement influencées par les angles des substituants autour de cet axe».

     

    Ainsi, «le 1,1′-bi-2-naphthol (BINOL), couramment utilisée comme ligand en catalyse avec des métaux de transition, est une molécule chirale organique dont la 'forme' s’apparente à celle d’un papillon», dont l'action catalytique et les propriétés optiques «dépendent directement de la conformation adoptée».

     

    Cette étude montre, «en liant cette molécule au réseau polymère d’un matériau élastique déformable, le PDMS», qu’il est possible «de déformer réversiblement et de façon continue la conformation du BINOL en fonction du degré d’étirement appliqué au matériau». Cette mécanotransduction a été «établie et quantifiée en utilisant des mesures spectroscopiques simples et efficaces de biréfringences et de dichroïsmes optiques corrélées à des calculs de dynamique moléculaire».

     

    Au bout du compte, ces travaux, qui «montrent le fort potentiel de la soft-mécanochimie», ouvrent la voie «vers la conception de matériaux innovants dont certaines propriétés pourraient être contrôlées par un simple étirement».

     

     


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