De lumineuses hélices

Grâce à un financement européen, la Britannique Catherine Killalea effectue un post-doctorat de 2 ans à l’Université d’Angers. Avec son mentor, David Canevet, ils vont tenter de tirer parti des propriétés de molécules hélicoïdales pour d’éventuelles avancées dans le domaine de l’affichage ou de l’imagerie.

Catherine Killalea et David Canevet au sein d'un des laboratoires de Moltech.Au sein de l’unité Moltech-Anjou, Marc Sallé et David Canevet s’intéressent depuis plusieurs années aux foldamères, des molécules linéaires qui se replient sous forme hélicoïdale. Ils se présentent généralement sous la forme d’une hélice simple, comme un tire-bouchon, mais peuvent aussi, en réaction à un stimulus (lumière ou courant électrique), former une double hélice « comme l’ADN ou l’escalier à double révolution du château de Chambord », illustre David Canevet, professeur de chimie organique et supramoléculaire, spécialiste des architectures fonctionnelles stimulables.

En 2019, ses travaux l’amènent à Nottingham. Il y rencontre, non pas Robin des Bois,  mais Catherine Killalea qui achève une thèse dans une équipe experte des matériaux chiraux et de la luminescence. Les objets chiraux ont cette particularité de ne pas être superposables à leur image dans un miroir. C’est le cas de nos mains, par exemple, mais la chiralité peut prendre des formes plus complexes, notamment hélicoïdales. Comme les foldamères…

Grâce à l’appui du service de montage et de gestion de projets européens Cap Europe, David Canevet et Catherine Killalea, alias « Lizzie », mènent aujourd’hui à Angers le projet « Skyfall », clin d’œil à James Bond, et nom de code pour : Stimuli-responsive chiral foldamers in solution and light-emitting diodes. Il est financé pendant 2 ans, jusqu’à la fin de l’année 2025, à hauteur de 196 000 € par la Commission européenne, au titre des Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA Postdoctoral Fellowships).

Contrôle de la lumière

Dans ce cadre, la jeune chercheuse britannique, qui sort d’une expérience de 2 ans dans un laboratoire belge, et son mentor vont « customiser » des foldamères en leur ajoutant des motifs qui changent de forme sous l’action de la lumière. « Nous souhaitons greffer des composés fluorescents ou phosphorescents sur les foldamères, et nous servir ensuite de leur chiralité pour l’émission de lumière circulairement polarisée, résume le duo qui échange en anglais. Nous pouvons choisir si les hélices sont simples ou doubles, et cela nous permet de contrôler, par exemple, la couleur de l’émission et l’intensité de cette dernière ».

Ces travaux fondamentaux pourraient avoir de potentielles applications dans le domaine de l’imagerie (agent de contraste) ou en électronique. « Les écrans Oled sont aujourd’hui très bons, mais il y a encore des progrès à faire en termes de contraste, ce que pourrait permettre la lumière circulairement polarisée, constate David Canevet. Le développement des prochaines générations d’écrans pourrait s’appuyer sur ce phénomène ».