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Nouvelles architectures de cristaux liquides à base d'oxo-clusters métalliques – LIQCRISTHYB

Résumé de soumission

1. Introduction. Les oxo-clusters métalliques sont des espèces pré-condensées de taille (généralement de 1 à 5 nm) et de structure parfaitement définies. Ces clusters sont formés d'un cœur oxo métallique (liaisons M-O-M, M = Si, Ti, Sn....) et présentent en surface une couronne de ligands organiques (groupements alkyles ou alcoolates). Il est souvent possible de modifier cette couronne organique voire de générer des fonctions réactives, telles que des fonctions polymérisables, à la surface des clusters tout en gardant l'intégrité du cœur oxo-métallique. Ainsi cette labilité des groupements organiques a été mise à profit afin d'élaborer une classe particulière de matériaux hybrides organique-inorganique où la phase minérale est formée par ces oxo-clusters métalliques. L'interface hybride de ce type de matériaux peut être de différentes natures : soit de type (iono)covalente (par exemple dans le cas des oxo-clusters de titane étudiés dans le groupe Matériaux hybrides au laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris), soit de type électrostatique (dans le cas d'oxo-clusters d'étain également étudiés dans le groupe). Ainsi ces clusters peuvent être considérés comme de bons modèles pour la compréhension des propriétés générés par les matériaux hybrides telles que les propriétés optiques ou mécaniques où les oxo-clusters agissent comme des nano-charges réticulantes de polymères ou de réseaux organiques. Le laboratoire d'accueil du porteur de ce projet à donc acquis une expertise importante dans le domaine de la synthèse et de la caractérisation de ces nano-objets. Afin de valoriser au mieux l'utilisation de ces oxo-clusters métalliques, nous désirons développer de nouvelles propriétés telles que des propriétés cristal liquides. En effet, la labilité des groupements organiques présents sur ces clusters devraient permettre de générer de nouvelles espèces portant des groupes organiques appropriés afin d'exalter l'anisotropie intrinsèque des clusters et ainsi d'élaborer les premiers cristaux liquides hybrides. Différents oxo-clusters d'étain ou de titane devraient être de bons candidats pour élaborer de nouvelles architectures de cristaux liquides grâce à leur anisotropie intrinsèque. Afin de mener à bien ce projet, nous nous associons à P. Davidson (Laboratoire de Physique du Solide, Orsay), expert dans le domaine de la caractérisation d'espèces cristal liquides et en particulier de cristaux liquides minéraux, et à L. Bouteiller et S. Pensec (Laboratoire de Chimie des Polymères, Paris), seconds partenaires de ce projet, qui quant à eux apporteront leurs connaissances dans le domaine de la croissance contrôlée de polymères à la surface des clusters toujours dans l'optique d'obtenir des espèces d'architectures parfaitement contrôlées aux propriétés cristal liquides désirées. 2. Les objectifs de ce projet. Ce projet, intitulé « nouvelles architectures de cristaux liquides à base d'oxo-clusters métalliques », s'inscrit dans le cadre général de l'étude de composés hybrides organique-inorganique. Les composés hybrides sont caractérisés par la coexistence de plusieurs composantes de nature organique, minérale voire biologique. Ceux-ci connaissent actuellement un engouement considérable de la part de la communauté scientifique, compte tenu de la diversité chimique et structurale de ces composés et de leurs potentialités en termes de propriétés physico-chimiques. De nombreux groupes collaborent à l'amélioration des processus de synthèse, ainsi qu'à la caractérisation des produits obtenus. Le but principal de ce projet est d'élaborer de nouveaux cristaux liquides hybrides. Les composés cristaux liquides sont des composés qui présentent un degré d'organisation positionnel ou orientationnel à longue distance à l'état fondu dans le cas des cristaux liquides thermotropes ou en solution dans le cas des cristaux liquides lyotropes. Ces composés se révèlent être des composés aux propriétés particulières et de nombreuses applications util.

Coordination du projet

Laurence ROZES (Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 100 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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