Lacroix Une équipe de physiciens a créé une nouvelle façon d’auto-assembler des particules – une avancée qui offre de nouvelles promesses pour la construction de matériaux complexes et innovants au niveau microscopique.
L’auto-assemblage, introduit au début des années 2000, donne aux scientifiques un moyen de “pré-programmer” les particules, permettant la design de matériaux sans autre intervention humaine – l’équivalent microscopique des meubles Ikea qui peuvent s’assembler eux-mêmes.
La percée. se concentre sur les émulsions – des gouttelettes d’huile immergées dans l’eau – et leur utilisation dans l’auto-assemblage de foldamères, qui sont des formes uniques qui peuvent être théoriquement prédites à partir de la séquence d’interactions de gouttelettes.
Le processus d’auto-assemblage emprunte au domaine de la biologie, imitant le repliement des protéines et de l’ARN à l’aide de colloïdes. Dans le travail de Mother nature, les chercheurs ont créé de minuscules gouttelettes à base d’huile dans l’eau, possédant un éventail de séquences d’ADN qui ont servi d'”guidance” d’assemblage. Ces gouttelettes s’assemblent d’abord en chaînes flexibles, puis s’effondrent ou se replient séquentiellement by way of des molécules d’ADN collantes. Ce repliement donne une douzaine de forms de foldamères, et une spécificité supplémentaire pourrait coder moreover de la moitié des 600 formes géométriques possibles.
“Pouvoir préprogrammer des architectures colloïdales nous donne les moyens de créer des matériaux aux propriétés complexes et innovantes”, explique Jasna Brujic, professeur au département de physique de l’Université de New York et l’une des chercheuses. “Notre travail montre comment des centaines de géométries auto-assemblées peuvent être créées de manière exclusive, offrant de nouvelles possibilités pour la création de la prochaine génération de matériaux.”
La recherche comprenait également Angus McMullen, chercheur postdoctoral au département de physique de NYU, ainsi que Maitane Muñoz Basagoiti et Zorana Zeravcic de l’ESPCI Paris.
Les scientifiques soulignent l’aspect contre-intuitif et pionnier de la méthode : plutôt que de nécessiter un grand nombre de blocs de development pour encoder des formes précises, sa technique de pliage signifie que seuls quelques-uns sont nécessaires auto chaque bloc peut adopter une variété de formes.
“Contrairement à un puzzle, dans lequel chaque pièce est différente, notre processus n’utilise que deux styles de particules, ce qui réduit considérablement la variété de blocs de construction nécessaires pour coder une forme particulière”, explique Brujic. “L’innovation réside dans l’utilisation d’un pliage similaire à celui des protéines. Ces particules se lient d’abord pour former une chaîne, qui se plie ensuite selon des interactions préprogrammées qui guident la chaîne à travers des voies complexes vers une géométrie one of a kind.”
tout comme les protéines s’agrègent hiérarchiquement pour construire des compartiments cellulaires en biologie”, ajoute-t-elle.
