Gels supramoléculaire métallorganiques électro-stimulables – ANGEL

ANGEL vise à développer une approche rationnelle vers des gels supramoléculaires métallorganiques capables de subir des transitions réversibles de type Sol/Gel en réponse à des stimulations de nature électrique. En raison de la labilité des liaisons intermoléculaires impliquées dans leurs réseaux, les assemblages supramoléculaires sont parfaitement adaptés au développement de gels commutables, capables de subir des modifications profondes, affectant leur forme, leur apparence ou leurs propriétés rhéologiques, en réponse à une stimulation externe. Bien que particulièrement intéressante pour des applications en électronique, la stimulation électrique a reçu très peu d’attention en raison de verrous scientifiques majeurs associés à des problématiques de conceptualisation, de conductivité et d’adressabilité. Les barrières à lever pour atteindre cet objectif ambitieux sont à la fois scientifiques et technologiques. Au niveau fondamental, les concepts proposés dans ANGEL reposent sur l'utilisation de briques de construction redox-actives simples dont l’association et la dissociation peut être déclenchée par application d’une tension électrique. D'un point de vue technique, ANGEL vise à développer des outils dédiés permettant de réaliser des analyses in situ des gels et d'identifier les mécanismes chimiques et physiques responsables des transitions Sol/Gel déclenchées par stimulation électrique.
D'un point de vue moléculaire, les réseaux 3D amorphes visés, capables de former des gels, seront obtenus par auto-assemblage de petites molécules organiques via la formation de polymères de coordination et de complexes d’inclusion de type transfert de charge.
Le déclenchement des transitions de type Sol/Gel visées sera réalisé grâce à un contrôle redox réversible sur la construction / l'effondrement du réseau supramoléculaire. La dissociation de l'état gel pour produire un mélange d'objets moléculaires discrets en solution aqueuse, et vice versa, sera réalisée dans ANGEL en exploitant les propriétés électrochimiques et chimiques uniques d’unités 4,4'-bipyridinium utilisées en tant que briques de construction électro-stimulables.