Projet ANR-12-BS08-0007 – FOSET : Architectures à base de foldamères pour le transport d'electrons
Programme : Blanc - SIMI 8 - Chimie du solide, colloïdes, physicochimie (Blanc SIMI 8) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Ivan Huc (Chimie et Biologie des Membranes et Nano-objets)
Partenaires : Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets; Institut des Sciences Moléculaires
Montant : 440000.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Les foldamères sont des oligomères de synthèse qui adoptent des conformations repliées inspirées des structures des biopolymères. Le projet FOSET émane de récents progrès majeurs dans le domaine des foldamères: (i) la conception et la synthèse par étape d'oligoamides aromatiques qui se replient en de très longues hélices (5-10 nm) possédant une haute stabilité conformationnelle; (ii) la découverte non anticipée que ces hélices transportent des électrons à très haute vitesse (de l'ordre des ps) et avec une faible atténuation en fonction de la distance; et (iii) le développement de récepteurs sélectifs pour des acides organiques et des monosaccharides à partir d'hélices possédant une cavité et également basées sur des squelettes amide aromatiques. Le projet FOSET vise à explorer la portée du transport électronique au sein de ces hélices en solution et sur des supports solides, ainsi qu'à l'exploiter pour développer de nouveaux capteurs pour des analytes difficiles et pertinents comme des sucres. Le projet marquera un tournant dans le domaine et innovera en exploitant la robustesse et la prévisibilité des conformations des foldamères amides aromatiques pour l'élaboration de nouveaux matériaux efficaces pour le transport d'électrons. Le projet identifiera les conditions optimales pour le transport d'électron rapide et efficace le long de l'axe des hélices. A cette fin, le transfert d'électron photo-induit au sein d'hélices individuelles en solution sera étudié par des techniques de spectroscopie rapide et ultra-rapide. Les études programmées permettront de déterminer l'effet de paramètres tels que la longueur du foldamère, la présence d'unités susceptibles de promouvoir un mécanisme de transfert d'électron par étape ou un super-échange, ou encore la présence de molécules invitées qui lient sélectivement un module récepteur de l'hélice. Un développement méthodologique permettra de produire les premiers réseaux ordonnés en 2D ou 3D de foldamères et des interactions spécifiques seront conçues pour promouvoir le transfert d'électrons latéral, c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire à l'hélice. Ces jalons permettront d'aborder le transfert d'électron dans des phases condensées. Le transport d'électron au sein de monocouches de foldamère à la fois le long et perpendiculairement à l'axe des hélices sera déterminé par AFM de conductivité et optimisé. Ces travaux permettront de définir les conditions dans lesquelles la reconnaissance d'un analyte par une monocouche de foldamère résulte en un signal facilement détectable. Le projet implique deux partenaires localisés sur le campus de l'université de Bordeaux. Il s'assoit sur une haute expertise du partenaire 2 (responsable: Dr. Dario Bassani) dans l'évaluation du transport d'électron dans les matériaux organiques et sur des réalisations importantes dans la conception et la synthèse de foldamère par le partenaire 1 (responsable: Dr. Ivan Huc). Le projet FOSET permet d'anticiper un changement de paradigme dans le domaine de l'intégration de capteurs pour l'électronique organique. Il bénéficiera d'un contexte scientifique local particulièrement favorable du fait de l'acceptation récente du projet Equipex ElorPrintTech Equipex pour l'électronique organique imprimable.