IPCMS, Strasbourg
Dendrimères cristaux liquides : des supermolécules organiques aux hybrides dendronisés
lundi 4 février 2008 à 11h
Salle N2, Tour 42-43, niveau Jussieu

Résumé : Les dendrimères sont des supermolécules monodisperses et possèdent une structure arborescente et régulière, régie par la connectivité dendritique intrinsèque (cœur, branches, génération), résultat de synthèses itératives utilisées pour leur préparation. C’est de plus une structure très versatile dans sa fonctionnalisation (multi-potence) avec la possibilité d’une hiérarchisation des fonctions (génération). L’amplification des propriétés par effets dendritiques est une des caractéristiques remarquables de ces systèmes du fait du greffage covalent d’un grand nombre de groupes fonctionnels en périphérie par unité de volume (hyper-fonctionnalisation). L’emploi de dendrimères et de systèmes dendritiques peut donc s’avérer judicieux pour la conception de nanomatériaux fonctionnels par voie bottom-up. A cet égard, la fonctionnalisation par des groupements mésogènes est particulièrement intéressante. Les (pro-)mésogènes peuvent être insérés dans la matrice dendritique et/ou greffés au bout des branches, en haltère ou en peigne. D’une manière générale, la présence des nombreux groupes mésogènes va induire une déformation anisotrope du dendrimère (gain enthalpique par le biais d’interactions anisotropes fortes) et donc encourager le mésomorphisme, mais dans certains cas au contraire l’entropie introduite par la matrice dendritique peut perturber, voire supprimer cet ordre. A quelques exceptions près, nous verrons que le mésomorphisme résulte de cette compétition, et que la nature des mésophases est déterminée par la structure des mésogènes périphériques. De plus, nous avons démontré que des mésophases de même symétrie pouvaient avoir des morphologies différentes des systèmes classiques, selon les systèmes dendritiques mésomorphes considérés. Les matériaux hybrides organique/inorganique sont également l’objet de toutes les attentions et de plus en plus présents dans le développement des nouvelles technologies comme les nano- et les biotechnologies (miniaturisation des composants, nanomatériaux multifonctionnels, métamatériaux). Dans la perspective de construire de nouvelles architectures hybrides pour leur exploitation en science des matériaux, nous avons ensuite considéré les branches dendritiques de par leur structure moléculaire hétérofonctionnelle comme entité organique "covalente" pour la fonctionnalisation de structures inorganiques (nanoparticules métalliques, clusters polymétalliques, fullerènes) et de combiner les propriétés électroniques, optiques et/ou magnétiques (synergie). Au travers de deux ou trois exemples, nous verrons que le greffage de dendrons mésomorphes permet à ce type d’hybrides de s’auto-organiser en réseaux périodiques ordonnés 1D, 2D ou 3D, tout en conservant les propriétés physiques initiales de chaque partie.