Ce projet investigue à l’aide du microscope à force atomique les propriétés mécaniques de polymères isolés régulièrement ramifiés – dits dendronisés – qui pourraient s’utiliser comme composants de valves monomoléculaires.
Contexte
La miniaturisation fait partie intrinsèque de la nanotechnologie. Pour produire des structures fonctionnelles à l’échelle du nanomètre, il faut disposer de composants de très petite taille. Des chaînes de polymères isolées pourraient fournir de tels composants, utilisables par exemple pour actionner des valves microscopiques ou des moteurs moléculaires. On ne connaît toutefois guère de polymères dont les propriétés mécaniques puissent être systématiquement modifiées. Les polymères dendronisés ressemblent à des polymères linéaires, mais ils présentent des chaînes latérales volumineuses et ramifiées que l’on appelle dendrons. Ces dendrons sont disposés de manière dense le long de la chaîne de sorte que ces polymères réagissent fortement aux modifications de paramètres externes variés.
But
Ce projet a pour but d’étudier des polymères régulièrement ramifiés – dits dendronisés – dont on attend que les propriétés élastiques puissent être contrôlées au moyen de paramètres externes tels que, par exemple, la température ou la composition de la solution dans laquelle ils sont immergés.
Portée
Des polymères dendronisés avec des groupes fonctionnels correspondants seront synthétisés à l’aide de procédés nouveaux mais cependant éprouvés, puis les propriétés mécaniques de ces polymères seront étudiées à l’aide du microscope à force atomique (AFM). L’avantage particulier des polymères dendronisés réside dans la variabilité des dendrons qui permet d’obtenir des polymères de diamètre et de rigidité variés. De cette façon, il sera possible d’établir une relation systématique entre les propriétés mécaniques et la structure chimique de ces polymères. Cette nouvelle approche devrait permettre de franchir une nouvelle étape dans le développement de la nanotechnologie.
Application
Les nouveaux composants que ce projet se propose de développer peuvent conduire à de nouvelles applications des polymères dendronisés dans des microvalves et des moteurs moléculaires.
Titre original: Single-molecule mechanics of dendronized polymers
Octroi: CHF 357'774.–
Durée: 36 mois
Responsables du projet
- Prof. Michal Borkovec, Département de chimie minérale analytique et appliquée, Université de Genève
- Prof. Dieter Schlüter, Institut für Polymere, ETH Zürich