Des rotaxanes pour la lecture moléculaire – ROMOREA

L’ère numérique génère une quantité croissante de données, et le stockage des données est sans aucun doute une préoccupation majeure de nos sociétés modernes nécessitant de nouvelles approches en matière de stockage et de traitement de l’information. Inspirés par les systèmes biologiques et par le concept de machine de Turing, quelques groupes de recherche se sont récemment attaqués aux tâches difficiles d'écriture et de lecture d'informations sur des brins moléculaires. Des systèmes moléculaires synthétiques ont été développés avec des caractéristiques communes : (i) ils sont basés sur l’utilisation de rotaxanes, (ii) ils stockent l’information de manière stéréochimique, (iii) ils utilisent une tête stéréo-commutable pour réaliser les événements d'écriture/lecture. Bien que ces systèmes présentent un haut degré de sophistication, de nombreux défis restent encore à relever pour remplir l’ensemble des critères d’une « machine de Turing moléculaire » fonctionnelle (déplacement dans les deux sens, édition de symboles...). Dans ce projet, nous avons l'intention de jeter les bases d'un système de lecture moléculaire basé sur une nouvelle conception impliquant des composés hybrides hexaphyrine-cyclodextrine. Ces deux composants présentent deux caractéristiques clés, à savoir une activité chiroptique forte et commutable du système ? aromatique en anneau de Möbius (partie hexaphyrine) et une forme toroïdale chirale capable de se déplacer le long d'un brin (partie cyclodextrine). La fusion de ces fonctionnalités représente une opportunité unique de concevoir un dispositif (rotaxane) capable de lire une information codée à l’échelle moléculaire. Le projet Romorea contribuera à une meilleure compréhension des fondamentaux de tels systèmes via une conception originale. La maîtrise de l’induction de la chiralité dans les systèmes ? non-plans intégrés dans des édifices sophistiqués aura certainement un impact profond dans de nombreux domaines de recherche.