Dynamique de la récolte de l'énergie lumineuse et du transport des excitons dans des réseaux de colorants implantés dans des structures ADN inspirés par la photosynthèse – DEVILISH

Nanotechnologie ADN, chimie quantique, transport quantique et spectroscopie laser ultrarapide. DEVILISH réunit tous ces domaines pour concevoir des systèmes de récolte de la lumière construits dans des hydrogels d'ADN. Au départ, le projet s'inspire des complexes pigments-protéines naturels que l'on trouve dans les organismes photosynthétiques. L’ambition de DEVILISH est d’utiliser l'ADN pour organiser des réseaux de colorants fluorescents à différentes échelles, allant de l’échelle nanométrique de patches hexagonaux individuels avec une dimensionnalité quasi-zero, jusqu'à l'échelle mésoscopique incluant des chaînes, de dimensionalité un, et des feuilles de dimensionalité deux, et jusqu'à l'échelle micrométrique des hydrogels d'ADN. L'équipe synthétisera et caractérisera des patches et des hydrogels d'ADN, puis évaluera leur performance en utilisant des techniques de spectroscopie en régime stationnaire et résolues en temps. Pour obtenir une compréhension plus approfondie des propriétés de transport des excitons, une approche théorique multiphysique/multiscalaire complète sera développée. Cette approche intégrera les résultats des calculs de chimie quantique à l’échelle de quelques colorants, dans la modélisation et les simulations de transport quantique des excitons à plus grande échelle. En fin de compte, l'objectif principal de DEVILISH est d’élucider les mécanismes sous-jacents à une conversion et un transport efficaces de l'énergie dans des nanodispositifs hybrides. Ce projet innovant devrait faire avancer significativement le domaine des nanotechnologie ADN, avec des applications potentielles allant des technologies solaires aux ordinateurs à l'échelle nanométrique.