Observer l’énergie électrique à l’échelle d’une molécule

Les polymères sont de longues molécules organiques, qui peuvent conduire l’électricité. Des chercheurs canadiens de l’Université McGill sont parvenus à visualiser le transport de l’énergie électrique dans une seule molécule. Un moyen d’étudier la corrélation entre ce phénomène et la conformation de ces chaines, c'est-à-dire la façon dont elles s’étendent ou se replient.

Pour cela, l’équipe, menée par le professeur Gonzalo Cosa, a eu l’idée de piéger les polymères dans des vésicules, des ''sacs'' de lipides de 200 nanomètres : plus petits qu’une cellule humaine. Ces vésicules immobilisées, leur contenu a pu être observé par microscopie électronique.

Le polymère étudié, chargé négativement, a été encapsulé tour à tour dans des vésicules neutres et des vésicules chargées négativement. Dans le premier cas, les molécules adoptent une position allongée. Dans le second, elles sont collabées, c'est-à-dire enroulées sur elles-mêmes. Grâce à la fluorescence de certaines zones des molécules, les chromophores, les chercheurs ont pu suivre les échanges d’énergie électrique.

L’étude conclut que c’est dans la conformation collabée que les échanges d’énergie sont le plus efficaces : quand le polymère est allongé, ils sont ralentis. La compréhension de ce processus servira à élaborer des matériaux dont l’application pourrait s’étendre de la médecine à l’électronique grand public : fabrication de détecteurs de pathogènes; d'antennes pour concentrer la lumière dans des cellules photovoltaïques, ou même de téléviseurs.

Antoine Cappelle