Un nouveau nanomatériau développé par des scientifiques de l'Université de Bath pourrait résoudre une énigme à laquelle sont confrontés les scientifiques qui sondent certains des types les plus prometteurs de futurs produits pharmaceutiques.

Les scientifiques qui étudient l'échelle nanométrique - avec des molécules et des matériaux 10, 000 plus petit qu'une tête d'épingle - il faut pouvoir tester la façon dont certaines molécules se tordent, connu sous le nom de leur chiralité, parce que les molécules d'image miroir avec la même structure peuvent avoir des propriétés très différentes. Par exemple, une sorte de molécule sent le citron lorsqu'elle se tord dans une direction, et les oranges lorsqu'elles sont tordues dans l'autre sens.

La détection de ces torsions est particulièrement importante dans certaines industries à haute valeur ajoutée telles que les produits pharmaceutiques, parfums, additifs alimentaires et pesticides.

Récemment, une nouvelle classe de matériaux à l'échelle nanométrique a été développée pour aider à distinguer la chiralité des molécules. Ces « nanomatériaux » sont généralement constitués de minuscules fils métalliques torsadés, qui sont eux-mêmes chiraux.

Cependant, il est devenu très difficile de distinguer la torsion des nanomatériaux de la torsion des molécules qu'ils sont censés aider à étudier.

Pour résoudre ce problème, l'équipe du département de physique de l'Université de Bath a créé un nanomatériau à la fois tordu et non. Ce nanomatériau a un nombre égal de torsions opposées, ce qui signifie qu'elles s'annulent. D'habitude, en interagissant avec la lumière, un tel matériau apparaît sans aucune torsion; comment alors pourrait-il être optimisé pour interagir avec les molécules ?

À l'aide d'une analyse mathématique des propriétés de symétrie du matériau, l'équipe a découvert quelques cas particuliers, qui peut mettre en lumière la torsion «cachée» et permettre une détection très sensible de la chiralité dans les molécules.

Auteur principal, le professeur Ventsislav Valev, du Département de physique de l'Université de Bath, a déclaré :« Ce travail supprime un obstacle important pour l'ensemble du domaine de la recherche et ouvre la voie à une détection ultra-sensible de la chiralité dans les molécules, utilisant des nanomatériaux."

doctorat étudiant Alex Murphy, qui a travaillé sur l'étude, a déclaré:"La chiralité moléculaire est une propriété étonnante à étudier. Vous pouvez sentir la chiralité, puisque les mêmes molécules, mais opposées, sentent le citron et l'orange. Vous pouvez goûter la chiralité, car une torsion d'Aspartame est sucrée et l'autre est insipide. Vous pouvez sentir la chiralité, car une torsion de menthol donne une sensation de fraîcheur à la peau tandis que l'autre ne le fait pas. Vous touchez la chiralité exprimée dans la torsion des coquillages. Et c'est formidable de voir la chiralité s'exprimer dans ses interactions avec les couleurs de la lumière laser."