Nanostructures à propriétés couplées par auto-assemblage contrôlé de systèmes moléculaires fonctionnels au sein de couches magnétiques – POLYFUNMAG

Le projet présenté porte sur l'élaboration de nanostructures lamellaires multifonctionnelles. Il s'agit d'insérer et d'organiser des systèmes supramoléculaires et bioorganiques dynamiques au sein de matériaux hybrides organiques-inorganiques magnétiques. Les structures d'accueil choisies sont les composés hybrides magnétiques à base d'hydroxydes de métaux de transition de type M2(OH)3(A) (A = alkyl-carboxylate, -sulfate, ...) où les couches magnétiques sont fonctionnalisées de manière ordonnée avec des chaînes lipophiles. Ces matériaux, dont la synthèse est maîtrisée, présentent des propriétés magnétiques remarquables et modifiables selon la nature et la taille des espèces organiques greffées sur les couches de spins à base de métaux. L'espace interlamellaire sera utilisé pour l'insertion et l'organisation de molécules rendue hydrophobes dans un espace bidimensionnel confiné. Les molécules pourront avoir plusieurs fonctionnalités. Le but du projet est d'obtenir des nanostructures bidimensionnelles et d'étudier l'influence réciproque du confinement et du magnétisme des couches inorganiques sur les propriétés d'auto assemblage, d'activité biologique, de luminescence des espèces moléculaires insérées. Nous avons ciblé trois domaines d'applications dans lesquels nous nous proposons de réaliser des micro systèmes hybrides: * des systèmes polymères et membranes fonctionnelles comme dispositifs magnéto-luminescents ou semi-conducteurs entre couches de spins; * des capteurs magnétiques pour la biologie et l'environnement. * des nanopoudres magnétiques enrobées d'un substrat bio-mimétique adaptatif (nanocomposites à propriétés électroniques, magnétiques ou optiques). Ce projet interdisciplinaire sera mené dans le cadre de la collabration entre trois partenaires complémentaires maîtrisant : * la synthèse de systèmes supramolécumlaires et polymères auto-assemblés (IEM Montpellier); * la synthèse de molécules organiques bio-mimétiques (FUNDP-Namur) ; * L'élaboration des strutures lamellaires hybrides d'accueil, ainsi que l'étude expérimentale et théorique des propriétés magnétiques et optiques (IPCMS-Strasbourg).