Au cours des deux dernières décennies, il a été dit que les nanotubes de carbone ont la promesse de transformer une gamme de domaines, de l'énergie alternative à l'administration de médicaments. Mais y parvenir s'est avéré difficile, selon Hicham Fenniri, leader international en nanotechnologie et nouveau professeur au Northeastern's College of Engineering.
« Les nanotubes de carbone sont des matériaux fascinants, " dit Fenniri, qui est également directeur du Centre de recherche en génie biomédical à Doha, Qatar. "Ils ont des propriétés chimiques et physiques étonnantes, mais ils sont difficiles d'un point de vue synthétique. » Contrôler leur taille, pureté, et propriétés électriques, il expliqua, ne sont que quelques-uns des défis qui s'opposent à la réalisation des applications à haute valeur ajoutée du matériau.
Au début des années 90, Fenniri a décidé de prendre les choses en main. "Je pensais, comment pouvons-nous développer un matériau à partir de zéro afin que nous puissions contrôler toutes ces propriétés, " a-t-il dit. Depuis lors, son travail a conduit au développement du premier nanotube organique auto-assemblé au monde, une réalisation marquante qui l'a établi comme l'un des principaux innovateurs dans le domaine.
Contrairement aux nanotubes de carbone, Les tubes véritablement organiques de Fenniri sont constitués non seulement de carbone mais aussi d'autres éléments qui composent tous les êtres vivants :oxygène, hydrogène, azote, et plein d'autres. Les tubes sont biocompatibles, ce qui en fait un matériau de choix à utiliser comme revêtement pour un implant médical ou comme véhicule pour l'administration de médicaments. Fenniri les utilise également comme composants dans de nouveaux dispositifs électroniques et photoniques.
Historiquement, un nanofil supramoléculaire organique conducteur a été une cible insaisissable. Mais ces dernières années, Fenniri et ses collègues ont travaillé dur pour essayer d'utiliser leurs nanotubes comme porteurs d'électrons, tout comme le font les fils métalliques conducteurs ;. Leurs rapports préliminaires ont confirmé la faisabilité de leur stratégie innovante. La réalisation potentielle, il a dit, pourrait transformer le secteur des énergies alternatives. Il explore également les applications médicales potentielles de ses matériaux, y compris s'ils feraient des agents antibactériens efficaces.
"Avec la chimie organique, vous pouvez construire pratiquement n'importe quelle molécule par une combinaison de réactions et de processus, " expliqua Fenniri. " Vraiment, vous pouvez le comparer à un jeu d'échecs :vous pouvez regarder les molécules cibles et concevoir une stratégie pour y arriver. »
C'est exactement l'approche que son équipe adopte dans le développement de nouvelles applications pour leurs nanotubes auto-assemblés, qui comprennent des composants chimiques plus petits qui ont été adaptés pour répondre à leurs besoins particuliers. Fenniri a comparé l'approche synthétique à un ensemble de briques Lego - au lieu de différentes couleurs, vous avez différentes chimies. Avec cet arsenal de briques élémentaires et la tendance naturelle des molécules à obéir à certaines lois d'organisation, il gagne une foule de jeux d'échecs moléculaires.
