L'étude des structures cristallines des matériaux organiques a permis des avancées significatives tant dans la technologie que dans la compréhension scientifique du monde matériel. Récemment, une équipe de recherche de Tokyo Tech, dont le professeur Takanori Fukushima, développé un nouveau matériau organique aux propriétés surprenantes et inédites.

Les chercheurs ont conçu un dérivé de triphénylène chiral avec deux énantiomères, structures qui sont des images miroir. Lorsqu'il est chauffé et laissé refroidir, son énantiomère s'est d'abord comporté comme un liquide, mais ensuite auto-assemblé dans une structure d'ordre supérieur, avec des résultats inattendus. Grâce aux techniques de diffraction des rayons X, l'équipe a déterminé que le composé chiral formait spontanément des feuilles 2D (qui ressemblent à un tissu à chevrons), puis s'empilait dans une structure 3D périodique d'un cristal ordonné.

Étonnamment, lorsque des gouttelettes du matériau sont placées sur un substrat vertical et laissées à glisser en raison de la gravité, la structure ordonnée est préservée pendant que les gouttelettes glissent et tournent. Bien que la raison de ce comportement inattendu n'ait pas encore été complètement révélée, ce nouveau matériau peut être capable de restaurer lui-même son ordre structurel tout en glissant car il possède à la fois des propriétés liquides et cristallines. De plus, l'équipe a découvert que la chiralité du composé détermine si le mouvement de rotation-glissement est dans le sens horaire ou antihoraire. "Le fait que ce mouvement macroscopique des gouttelettes puisse être contrôlé par la chiralité à petits points incorporée dans les chaînes latérales des molécules est surprenant, " dit le Pr Fukushima.

Les matériaux capables de préserver leurs propriétés structurelles à long terme seraient très demandés car ils pourraient avoir des applications potentielles dans des domaines tels que l'électronique et l'optique. "Le comportement intéressant de notre assemblage moléculaire étend notre compréhension fondamentale de la formation de la structure, motilité et phase des matériaux mous, " dit le professeur Fukushima. Ces découvertes devraient être intrigantes et inspirantes pour les scientifiques qui tentent d'élucider les propriétés des matériaux organiques, approfondissant ainsi notre compréhension de l'ordre structurel dans les matériaux mous, et à son tour, conduisant à des avancées significatives dans les technologies nanométriques.