Dans le monde incroyablement petit des molécules, les éléments constitutifs élémentaires – les atomes – s’assemblent selon un motif très régulier. En revanche, dans le monde macroscopique, où les particules sont plus grosses, le désordre est bien plus grand lorsque les particules se connectent.
Une équipe de recherche de l'Université de Göttingen a réussi à obtenir le même arrangement précis d'atomes que celui présenté dans les molécules, mais en utilisant des particules de taille nanométrique, appelées « molécules plasmoniques », des combinaisons de structures métalliques à l'échelle nanométrique possédant des propriétés uniques. Les résultats ont été publiés dans Angewandte Chemie International Edition , qui a classé l'article comme "article très important".
Il existe une zone de transition entre les niveaux moléculaire et macroscopique, une zone intermédiaire appelée plage nanométrique, où se produit souvent une agrégation désordonnée de particules. L'arrangement précis de structures de taille nanométrique est l'un des défis majeurs de la miniaturisation en cours dans les domaines de l'électronique, de l'optique et de la médecine.
Dans ce nouveau processus développé par le Dr Yinging Cai et le professeur Philipp Vana de l'Institut de chimie physique de l'Université de Göttingen, les particules de taille nanométrique sont mélangées ensemble comme dans une réaction chimique, puis s'organisent de manière totalement indépendante en structures de type moléculaire.
"L'approche consiste ici à relier les particules à l'aide de chaînes polymères sur mesure qui s'emboîtent comme deux mains. Nous pouvons contrôler la force de cette poignée de main via le type et la longueur des polymères et via le solvant utilisé dans lequel la réaction a lieu." explique Cai. Le résultat est des molécules plasmoniques, qui ont toutes le même arrangement régulier et peuvent être produites rapidement en grande quantité – une condition préalable importante pour rendre ces composés utiles et utilisables pour une multitude de fonctions dans le monde de la nanotechnologie.
"En développant ces molécules plasmoniques, nous avons pu établir des principes chimiques dans le nanomonde qui ouvrent la voie à un tout nouveau cosmos", explique Vana. "Et nous pourrions bien assister à la naissance d'un nouveau type de chimie plasmonique qui pourrait conduire à une multitude de nouveaux nanomatériaux."
Plus d'informations : Yingying Cai et al, Molécules plasmoniques 2D via l'interaction de liaisons hydrogène entre des nanoparticules greffées sur polymère, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI :10.1002/anie.202309798
Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition
Fourni par l'Université de Göttingen
