Progrès sur la voie des nanomachines intelligentes :les chimistes du LMU ont modifié la synthèse d'un moteur moléculaire afin de réduire la vitesse de sa rotation induite par la lumière, permettant ainsi aux chercheurs d'analyser le mécanisme du mouvement en détail.

Les chimistes du LMU dirigés par le Dr Henry Dube ont développé une nouvelle méthode pour synthétiser une prochaine génération de moteurs moléculaires. En utilisant cette méthode, "nous avons pu réduire suffisamment la vitesse de notre moteur moléculaire pour nous permettre de suivre en détail son mouvement de rotation entraîné par la lumière, " dit Dubé, qui dirige un groupe de recherche junior Emmy Noether au département de chimie de LMU. La nouvelle étude paraît dans la revue Angewandte Chemie .

Le nouveau composé, comme son prédécesseur molécule motrice, que Dube et ses collègues ont décrit dans un article publié dans Communication Nature en 2015, contient une double liaison carbone-carbone (C=C). Lorsqu'il est exposé à la lumière, une partie de la molécule tourne unidirectionnellement autour de cette double liaison. De plus, contrairement à la plupart des autres molécules motrices synthétiques, qui sont alimentés par la lumière UV, La structure de Dube peut être mise en mouvement par la lumière visible, moins énergétique que les UV. Afin de ralentir la vitesse de rotation, Dube et son équipe ont développé une nouvelle synthèse, ce qui donne la structure désirée en cinq étapes. La nouvelle approche permet l'incorporation de groupes substituants volumineux dans la structure finale, qui rétrécissent le chemin ouvert au rotor, réduisant efficacement sa mobilité et conduisant ainsi à un taux de rotation global plus faible. Ces modifications ont permis aux chercheurs d'observer les quatre intermédiaires prédits qui doivent être traversés séquentiellement dans chaque cycle de rotation, et leur a permis de confirmer que le mode de rotation du moteur est bien unidirectionnel.

L'objectif des recherches d'Henry Dube est de développer les composants chimiques nécessaires à la construction de ce qu'on appelle des nanomachines – des assemblages moléculaires dont les mouvements et les états structuraux peuvent être contrôlés par des stimuli externes. Plus le degré de contrôle atteint est élevé, plus la gamme d'applications potentielles disponibles est large. La possibilité de réduire la vitesse de rotation du moteur hémithioindigo ouvre désormais de possibles applications en catalyse ou dans le développement de matériaux intelligents, qui peut être manipulé de manière ciblée.