Les physiciens de l'Université de Bath ont mis au point une nouvelle méthode très sensible pour tester véritablement la chiralité d'un matériau, éliminer le risque de faux positifs d'effets concurrents.

Les molécules chirales existent sous différentes formes, même quand ils sont faits des mêmes atomes, ces atomes peuvent être arrangés différemment, en se tordant d'une manière ou d'une autre. Cette différence cruciale peut affecter les propriétés des molécules et a des applications dans des domaines tels que les télécommunications, nanorobotique, pharmaceutiques et chimiques industriels.

Cependant, en raison de la nature nanoscopique d'un grand nombre de ces molécules et matériaux, il peut être difficile pour les scientifiques d'être certains qu'ils travaillent avec des molécules chirales d'une torsion particulière (appelée « maniabilité »). Certains tests utilisés peuvent produire des faux positifs, ce qui signifie que les scientifiques pourraient se retrouver à travailler avec les mauvais échantillons.

L'équipe de l'Université de Bath, travailler avec des collègues de l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents en Allemagne, a démontré une méthode pour séparer la chiralité d'une substance des sources de faux positifs. Pour y parvenir, ils ont utilisé la manière dont la lumière interagit avec des molécules artificielles (appelées « méta-molécules ») constituées de minuscules hélices d'or.

L'équipe a dirigé un puissant faisceau laser sur des échantillons de métamolécules chirales, ce qui l'a fait changer de couleur :du rouge au bleu. Parce que la chiralité de l'échantillon imprime une torsion sur la lumière, la lumière bleue était également tordue :45° à gauche ou à droite, en fonction de la maniabilité de l'échantillon. Précédemment, les faux positifs (tels que l'anisotropie) sont connus pour affecter les mesures optiques chirales.

Joël Collins, qui a mené les expériences a déclaré:"Certaines autres techniques peuvent produire un effet similaire mais sans que cela soit dû à la chiralité qui peut être trompeuse. En étant capable de faire tourner l'échantillon et de conserver les effets optiques, nous avons un véritable test de chiralité, et vous pouvez être sûr que ce que vous voyez est dû à la chiralité et non à une autre propriété."

Le Dr Ventsislav Valev, qui a dirigé la recherche, a déclaré :« Les méta-molécules sont scientifiquement très excitantes. Notre démonstration de cet effet, exempt de contributions d'anisotropie, est une première dans le domaine de la recherche. Plus, nous avons été stupéfaits par sa taille. Une torsion à 45° nécessite généralement de parcourir 5 cm de sirop de sucre concentré. Notre matériau est un demi-million de fois plus fin."

La recherche est publiée dans la revue ACS Nano .