Synergie Informatique-Théorie-Expérimentation pour la Conception Innovante de Molécules pour l'optoélectronique – CESIOM

Ce projet se concentre sur le développement de nouvelles méthodologies pour générer, synthétiser et utiliser de nouvelles molécules absorbant ou émettant dans le rouge et le proche infrarouge pour diverses applications, y compris les OLEDs, les cellules solaires organiques et la thérapie photodynamique. En combinant la chimie expérimentale, la mécanique quantique (QM) et l'intelligence artificielle (IA), notre approche permet une exploration plus large, dépassant les modifications traditionnelles de fragments autour de structures connues. La génération de novo automatise la construction de molécules répondant à des spécifications prédéfinies, allant au-delà des fragments familiers et ouvrant potentiellement la voie à des molécules innovantes. L'optimisation de ce processus implique la prise en compte des propriétés électroniques et d'autres facteurs. Le développement d'une fonction objective efficace est une tâche multidisciplinaire, équilibrant les exigences expérimentales, la faisabilité computationnelle et la formalisation du problème. L'évaluation des propriétés électroniques, un processus coûteux nécessitant des calculs QM, est au centre du WP1, qui conçoit une méthode de calcul quantique sur mesure, privilégiant la théorie de la fonctionnelle de la densité et la méthode Density Functional Tight-Binding pour un score interprétable au coût maîtrisé. De plus, cette méthode pourrait nous permettre d'optimiser la dynamique des transferts de charge. Parallèlement, le WP2 se concentre sur la formalisation de ces problèmes en tant que problèmes d'optimisation combinatoire sous contraintes, ainsi que sur la mise en œuvre de méthodes d'optimisation moléculaire combinant différents domaines de l’IA. Le WP3 s'occupe de la synthèse, de la caractérisation et du prototypage des candidats prometteurs, fournissant un retour d'information important aux autres axes de travail, incarnant ainsi l'approche unique et complémentaire de notre consortium.