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Les objets chiraux présentent des propriétés qui dépendent notamment de la polarisation de la lumière. Sous forme de nanoparticules, ces matériaux offrent de nombreuses applications comme pour les filtres optiques ou les capteurs. Des chimistes du LCH (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard Lyon), en collaboration avec une équipe de l'université de Bologne, ont montré que, pour des nanoparticules, la chiralité pouvait venir directement de la forme de leur surface. Un mécanisme original publié dans la revue ACS Nano.
La chiralité est une propriété essentielle dans la vie de tous les jours: deux molécules de formules chimiques identiques mais qui ne changent que par leur forme dans l'espace peuvent être radicalement différentes. Ainsi, le limonène peut avoir l'odeur d'orange ou de pin en fonction de sa chiralité. Alors que ce phénomène est connu depuis longtemps pour les molécules et les solides, pour des objets à l'échelle mésoscopique comme des nanoparticules, l'origine de la chiralité est beaucoup plus floue.
En général, des petites molécules organiques chirales sont utilisées pour induire la chiralité de plus gros objets comme les nanoparticules. Pour une certaine classe de nanoparticules métalliques, la chiralité semblait être due soit à ces petites molécules attachées sur la surface, soit à leur piégeage à l'intérieur des nanoparticules. Des chimistes du Laboratoire de chimie (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard Lyon), en collaboration avec une équipe de l'Université de Bologne en Italie, ont pu montrer que la chiralité des nanoparticules pouvait aussi provenir de la forme de leur surface. Leur étude, expérimentale et théorique, ouvre ainsi la voie vers la conception de nouveaux matériaux à propriétés chiroplasmoniques. Ces travaux font l'objet d'une publication dans la revue ACS Nano.
Images de microscopie électronique de nanoparticules d'or "coeur@coquille" chirales et modélisation de leur réponse chirale en fonction de l'état de surface.
© Stéphane Parola
Référence:
Insight on chirality encoding from small thiolated molecule to plasmonic Au@Ag and Au@Au nanoparticles
Antonio Carone, Pablo Mariani, Anthony Désert, Marco Romanelli, Jacopo Marcheselli, Marco Garavelli, Stefano Corni, Ivan Rivalta & Stephane Parola, ACS Nano 7 janvier 2022.
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08824
Contacts:
- Stéphane Parola - Chercheur au Laboratoire de chimie (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Berbard) - stephane.parola at ens-lyon.fr
- Anthony Desert - Chercheur au Laboratoire de chimie (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard) - anthony.desert at ens-lyon.fr
- Christophe Cartier dit Moulin - Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC - inc.communication at cnrs.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS - inc.communication at cnrs.fr
- Anne-Valérie Ruzette - Chargée scientifique pour la communication - Institut de chimie du CNRS - anne-valerie.ruzette at cnrs.fr
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