Photo-accumulation de charge bio-inspirée : de la conception de nouveaux systèmes à l’optimisation de processus redox multi-électroniques d’intérêt – PhotoAcc

La photosynthèse est une fascinante source d’inspiration pour concevoir des dispositifs moléculaires innovants pour la conversion et le stockage de l’énergie solaire. Les applications d’intérêt reposent cependant sur des procédés catalytiques multi-électroniques alors que les processus photo-induits sont mono-électroniques par essence. La Nature maîtrise parfaitement cette incompatibilité apparente grâce à des cofacteurs spécifiques, qui accumulent puis relaient deux électrons à la fois en couplant ces processus à des transferts de protons. PhotoAcc vise donc à développer de nouveaux systèmes de photo-accumulation de charge en s’inspirant de tels cofacteurs biologiques, notamment les flavines. Le projet bénéficie de la parfaite complémentarité de quatre groupes internationalement reconnus pour réaliser (i) leur synthèse selon une approche guidée par des calculs (TD)DFT pour des propriétés opto-électroniques sur mesure, (ii) le décryptage de leurs propriétés électroniques grâce à diverses caractérisations électrochimiques et spectroscopiques, incluant des techniques avancées de RPE pour identifier les sites de stockage d’électrons, et (iii) l’évaluation de leur activité dans des processus redox multi-électroniques d’intérêt.