Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L’azobenzène est une molécule photochromique qui sous l’action de la lumière passe d’un état initial appelé trans à un état final appelé cis pour revenir à son état initial. Ces deux états de photocommutation moléculaire en font l’une des molécules les plus utilisées pour les nanotechnologies. Cet article montre comment la lumière est considérée comme un signal de commutation externe idéal pour manipuler les assemblages moléculaires pour construire des systèmes et des machines à l’échelle nanométrique. Les développements futurs de ces systèmes photocommutables dans des applications pratiques ainsi que les challenges existants seront aussi présentés et mis en perspective.
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Azobenzene is a photochromic molecule that under the action of light switches from an initial state (trans) to a final state (cis) and back. These two states of molecular photo-commutation make it one of the most widely used molecules in nanotechnology. This article shows how light is considered an ideal external switching signal to manipulate molecular assemblies and build assembled systems and machines at the nanoscale. Future developments of these photo-switchable systems in practical applications, along with the current challenges, are also presented and put into perspective.
Auteur(s)
-
Régis BARILLÉ : Professeur MOLTECH-Anjou, université d’Angers/UMR CNRS 6200, Angers, France
INTRODUCTION
L’azobenzène ou molécule azo est une molécule qui permet une commu-tation réversible de son système moléculaire par une réaction d’isomérisation donnant deux états différents de la molécule ayant les mêmes atomes mais dans un arrangement différent. Une différence remarquable des spectres d’absorption se fait entre les deux états de commutation par absorption d’un photon. Cette molécule qui change de couleur quand on l’éclaire fait, de plus, partie de la famille des molécules photochromiques. Cette commutation moléculaire se fait principalement en utilisant la lumière comme stimulus mais peut aussi s’activer au niveau de la molécule seule par le courant d’électrons d’une pointe d’un microscope à effet tunnel.
En utilisant les caractéristiques photocommutables particulières de l’azobenzène, une variété de systèmes fonctionnels peut être synthétisée utilisant différents matériaux, des cristaux liquides aux polymères et aux molécules biologiques. Les applications utilisant cette molécule sont nombreuses à tous les niveaux d’échelle de dimension, comme le stockage de données optiques à haute densité, les commutateurs moléculaires pour des membranes photo-activées, les portes logiques photocommandées, les rubans et les surfaces photoélastiques, les nanoparticules pour des encres photoeffaçables, les systèmes électroniques/optiques, les surfaces d’imagerie bio.
Cet article commencera par une brève description de la molécule azobenzène pouvant conduire à des systèmes en solution jusqu’aux matériaux fonctionnels et aux polymères activés par la lumière. Les exemples d’utilisation de cette molécule couvriront aussi bien les domaines de la photonique que la biologie ou l’électronique moléculaire.
Les développements futurs de ces systèmes photocommutables dans des applications pratiques ainsi que les challenges existants seront aussi présentés et mis en perspectives au regard des demandes de miniaturisation et de l’évolution de la nanotechnologie.
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KEYWORDS
nanotechnology | azobenzene | photoswitching | photochromism
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L’azobenzène comme photocommutateur moléculaire
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5. Photophysique de l’azobenzène
La molécule d’azobenzène est un système moléculaire qui permet d’actionner des mouvements mécaniques lorsque le système est soumis à un stimulus externe tel que la lumière, ces mouvements pouvant conduire à des changements de conformation et de l’environnement du commutateur. La molécule est dans deux états différents qui s’inversent lorsqu’un stimulus est appliqué.
Ces processus de photoisomérisation modifient les spectres d’absorption et peuvent produire des variations dans les propriétés physicochimiques des molécules telles que la complexation d’ions, des différences d’indices de réfraction, un comportement électrochimique et des changements de conformation dans les matrices de polymères. Il peut aussi y avoir des variations dans l’organisation de larges assemblages de molécules comme dans les gels ou les cristaux liquides. Quand la lumière polarisée est utilisée, la photoisomérisation induit souvent une réorganisation des chromophores qui peut se mesurer à l’aide d’enregistrements de spectres de dichroïsme circulaire.
Pour que la molécule se comporte comme un commutateur, elle doit avoir les propriétés suivantes :
-
la transformation entre deux structures doit se faire facilement et sélectivement par irradiation avec la lumière à certaines longueurs d’onde ;
-
les isomères doivent avoir une résistance à la fatigue (nombre de cycles de conversion) et ne pas subir de dégradation thermique ;
-
les deux formes doivent être facilement détectables ;
-
le temps de réponse doit être rapide ;
-
les propriétés doivent rester inchangées quand le composé utilisé comme photocommutateur est une partie de structure moléculaire.
Les mouvements moléculaires des azobenzènes peuvent donner lieu à une forme unique de photo-orientation, schématisée sur la figure 7 ...
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Photophysique de l’azobenzène
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MITSCHERLICH (E.) - * - Ann. Pharm., 12, p. 311-314 (1834).
-
(2) - NOBEL (A.) - * - Ann. der Chemie und Pharmacie, 98(2), p. 253-256 (1856).
-
(3) - GRIESS (J.P.), LIEBIGS (J.) - * - Ann. Chem., 121, p. 258 (1862).
-
(4) - HARTLEY (G.S.) - The cis-form of azobenzene. - Nature, 140, p. 281 (1937).
-
(5) - ELSON (L.A.), WARREN (F.L.) - * - Biochem J., 38(3), p. 217-220 (1944).
-
(6) - RAU (H.) - Photoisomerization of azobenzènes. - In Photochemistry and Photophysics, RABEK (J.F.), Ed., CRC Press : Boca Raton. FL, États-Unis, vol. 2, p. 119-142 (1990).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
BARILLÉ (R.). – Brevet CNRS 05517-01_68307 Co-ownershipproposal Wroclaw University of Technology. Procédé de détection de conditions de turbulence utilisant l’interaction d’un faisceau laser avec un film mince photochromique et dispositif mettant en œuvre ledit procédé (2012).
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