– MODULOO

Contexte scientifique et objectifs: Les systèmes nanostructurés révèlent leur potentiel en technologie de l'information, électronique, production d'énergie alternative et biomimétisme. Dans l'approche ascendante (bottom-up), les propriétés des briques moléculaires peuvent être accordées et transférées à des systèmes organisés par voie supramoléculaire. Dans notre projet, nous employons essentiellement l'auto-assemblage et les interactions faibles afin de produire des systèmes fonctionnels nanostructurés et de moduler leur propriétés optiques et semi-conductrices. L'utilisation de techniques spectroscopiques de pointe combinées à la microscopie optique permettra de caractériser et de manipuler les assemblages jusqu'au niveau de molécules uniques, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en nanosciences. Les objectifs principaux sont : (1) réaliser la vectorisation de l'information optique et de l'énergie à l'échelle nanométrique ; (2) maîtriser l'adressage des fibres individuelles et l'analyse des processus optiques et les propriétés spectroscopiques avec une résolution spatiale extrême ; (3) contrôler la chiralité des assemblages afin d'influencer leur réponse envers la polarisation de la lumière ; (4) réaliser la nanolithographie laser de fibres organiques. Les nanofibres auto-assemblées seront essentiellement des dérivés d'anthracène et de tétracène. Le dernier objectif (5) est d'évaluer indirectement par sondage spectroscopique le potentiel comme porteurs de charges directionnels de fibres individuelles de tétracène et de pentacène. Description et méthodologie: Les méthodologies suivantes seront explorées: (1) la vectorisation du transfert d'énergie optique est réalisée par le confinement spatial dû à l'organisation dans une fibre (celle-ci pourrait également jouer le rôle de guide d'onde). En outre, la directionnalité sera induite par des gradients de l'accepteur d'énergie obtenus par le contrôle de la ségrégation pendant l'auto-assemblage, ainsi que par la photo-commutation in fibro de précurseurs photochromes. Enfin, l'émission stimulée peut également être une solution pour l'amplification directionnel du signal optique. (2) l'injection bi-photonique dans les fibres par l'intermédiaire de nano-dots périphériques (dendrimères conçus avec une très haute efficacité d'absorption bi-photonique) pourrait augmenter significativement la résolution spatiale de l'adressage (au niveau d'une molécule unique). D'autre part, une résolution spatiale élevée en excitation ainsi qu'en spectroscopie vibrationnelle localisée sera combinée avec la microscopie optique en champ proche (SNOM) avec une résolution attendue de 20-100 nm. (3) La chiralité peut être induite en dopant la fibre matrice avec des dérivés ayant des chaînes chirales suivant le principe sergent-soldat. (4) En exploitant les principes de piégeage par laser qui ont permis la lithographie photo-induite d'agrégats polymères, nous tenterons d'organiser des fibres sous microscopie. La complémentarité des partenaires réunissant l'expérience en synthèse organique et inorganique, en spectroscopie et en microscopie mène à la forte synergie nécessaire pour l'accomplissement du projet. A Bordeaux (LCOO) seront réalisées la partie synthétique de dérivés de n-acène et de dopants inorganiques et les études en spectroscopie confocale de fluorescence dynamique rapide sous excitation mono- ou biphotonic, ainsi que la nano-manipulation laser. Cette technique est intégrée à un centre pour la spectroscopie et la microscopie, établi en partenariat avec F. Lagugné-Labarthet qui fournira son savoir-faire en spectroscopie de résonance Raman ainsi qu'en microscopie optique en proche-champ (SNOM). Les nano-dots pour l'injection bi-photonique sont conçus et développés à Rennes par Olivier Mongin et M. Blanchard-Desce. Résultats escomptés Des méthodologies pour la préparation de nano-fibers présentant une directionnalité et une polarisation dans les propriétés optiques peuvent être obtenues a