Présentation
EnglishNOTE DE L'ÉDITEUR
En 2016, le chimiste français Jean-Pierre Sauvage a obtenu le prix Nobel de chimie pour le design et la synthèse de machines moléculaires en compagnie de Sir J. Fraser Stoddart et Bernard L. Feringa.
RÉSUMÉ
Parmi les nanotechnologies, le domaine des machines moléculaires est particulièrement actif et les chercheurs développent d'ingénieux systèmes mimant l'action des nano-machines naturelles. Une équipe de Strasbourg a concentré son activité sur la création de machines moléculaires à base de cuivre, dont une famille de navettes moléculaires. La structure chimique de ces navettes a été optimisée au cours du temps pour les rendre plus efficaces en termes de rapidité et de distance parcourue.
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Fabien DUROLA : Docteur - Chargé de recherche du CNRS - Les travaux présentés dans ce dossier ont été effectués lors des thèses de doctorat de Fabien DUROLA et de Jacques LUX, au Laboratoire de Chimie Organo-Minérale à Strasbourg, sous la direction de Jean-Pierre SAUVAGE.
INTRODUCTION
Domaine : nanotechnologies, machines moléculaires
Degré de diffusion de la technologie : croissance
Technologies impliquées : chimie organique, chimie des complexes métalliques, électrochimie
Domaines d'application : recherche fondamentale
Principaux acteurs français : Jean-Pierre SAUVAGE
Centres de compétence : Université de Strasbourg
Autres acteurs dans le monde : J.F. STODDART (Chicago, USA), D.A. LEIGH (Edimbourg, UK)
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Conclusion
Le principe des machines moléculaires à base de cuivre repose sur les propriétés de complexation des ions du cuivre. Une première navette moléculaire a été développée pour prouver qu'il est possible de contrôler les mouvements de translation d'un anneau le long d'un axe au moyen d'un signal électrochimique. Plus tard, un nouvel anneau a été créé pour rendre ces mouvements bien plus rapides. Enfin, de nouveaux axes ont aussi été développés pour permettre des translations sur de plus longues distances. On ne cesse d'améliorer les performances de machines moléculaires simples mais des machines moléculaires plus complexes, utilisant ces principes, sont également inventées, comme des muscles ou des presses moléculaires. Dans tous les cas, il est important de comprendre le travail que cela implique. Ces navettes moléculaires, par exemple, sont des molécules organiques extrêmement complexes et chaque système a nécessité de nombreux mois de travail pour développer la stratégie de synthèse et produire les quelques milligrammes de produit nécessaires aux analyses complètes. Ces molécules issues de la recherche fondamentale sont incroyablement chères à produire et ne sont directement utiles à aucune application, mais elles ont contribué à montrer que ce que l'on croyait impossible 20 ans auparavant est tout-à-fait...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAUVAGE (J.-P.) - Les nanomachines moléculaires. De la biologie aux systèmes artificiels et dispositifs. - L'actualité chimique, p. 117-123 (2003).
-
(2) - BALZANI (V.), CREDI (A.), RAYMO (F.M.), STODDART (J.F.) - Artificial molecular machines. - Angewandte Chemie, International Edition in English, 39, p. 3348-3391 (2000).
-
(3) - KAY (E.R.), LEIGH (D.A.), ZERBETTO (F.) - Synthetic molecular motors and mechanical machines. - Angewandte Chemie, International Edition in English, 46, p. 72-191 (2007).
-
(4) - ELSTON (T.), WANG (H.), OSTER (G.) - Energy transduction in ATP synthase. - Nature, 391, p. 510-513 (1998).
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(5) - NOJI (H.), YASUDA (R.), YOSHIDA (M.), KINOSITA Jr. (K.) - Direct observation of the rotation of F1-ATPase. - Nature, 386, p. 299-302 (1997).
-
(6) - ASBURY (C.L.), FEHR (A.N.), BLOCK (S.M.) - Kinesin...
ANNEXES
Biographie de Jean-Pierre Sauvage http://www.academie-sciences.fr/membres/S/Sauvage_JP_bio.htm
Conférence de Jean-Pierre Sauvage http://www.canal-u.tv/producteurs/université_de_tous_les_savoirs puis dans « Catalogue des ressources » cliquez sur les liens « Les conférences de l'année 2006 », « La Chimie et la Vie » et enfin « Machines et moteurs moléculaires : de la biologie aux molécules de synthèse ».
HAUT DE PAGELaboratoires
LSAMM - Laboratoire de Synthèse des Assemblages Moléculaires Multifonctionnels Université de Strasbourg http://lsamm.fr/
IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron École Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier http://www.glycorotaxane.fr/index.html
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