Nouvelle approche pour développer et comprendre un « photo-actionneur » organique supramoléculaire photochrome

Après 10 ans de recherche, un article est paru dans le Journal SMALL en août 2024 pour révéler un nouveau procédé de développement de photo-actionneur organique.

Cette étude, pilotée par le Laboratoire de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l’Envionnement (LASIRE), a permis d'élaborer un film mince capable de se déformer de manière réversible sous l’effet de la lumière.

Une irradiation lumineuse entraîne un changement de forme macroscopique de ce film mince tout en s’accompagnant d’un changement de couleur.

Ce phénomène se produit grâce à une interaction supramoléculaire entre une molécule photochromique (entité sensible à la lumière) et un élastomère thermoplastique qui confère l’élasticité requise.

Pour ces recherches, les auteurs ont utilisé différents instruments de l’Institut Chevreul (les pôles PMEL et D2RX de la plateforme de caractérisation avancée). Du point de vue moléculaire, l’irradiation par la lumière va entraîner un gonflement de domaines microscopiques contant les molécules photochromiques ce qui va résulter en une déformation macroscopique.

Les « photo-actionneurs » organiques sont déjà connus actuellement, mais l’avancée présentée dans cet article repose sur sa facilité de fabrication et son faible impact environnemental puisque le film peut être recyclé. Une autre originalité de ces travaux repose sur la corrélation quantitative entre le déplacement du film (effet photomécanique) et son changement de couleur (photochromisme).

Ce matériau innovant pourrait être utilisé pour des applications en soft robotique, dans le domaine du textile ou encore dans les technologies environnementales. Suite à la publication de cet article, Stéphane Aloïse (coordinateur de cet axe de recherche) a reçu des retours positifs avec des propositions de collaborations ou encore des invitations à des conférences internationales.

 

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Par Ismael Arroyo, Rebeca Cedeño, Nour Nour Eddine, Gilles Alcaraz, Sandrine Pensec, Laurent Bouteiller, Moussa Naït-Abdelaziz, Sophie Barrau, Jean-François Tahon, David Fournier, Alexandre Fadel, Michinori Takeshita, Guy Buntinx et Stéphane Aloïse