Article

1 - CONTEXTE

2 - NATURE, LUMIÈRE ET MOUVEMENT

3 - PRÉSENTATION DU CHROMOPHORE AZOBENZÈNE

4 - PHOTOCHIMIE DE L’AZOBENZÈNE

5 - PHOTOPHYSIQUE DE L’AZOBENZÈNE

6 - L’AZOBENZÈNE COMME PHOTOCOMMUTATEUR MOLÉCULAIRE

7 - AUTRES APPLICATIONS

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : E6440 v1

Molécule azobenzène - Propriétés et applications photomécaniques de la commutation moléculaire

Auteur(s) : Régis BARILLÉ

Date de publication : 10 janv. 2017

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RÉSUMÉ

L’azobenzène est une molécule photochromique qui sous l’action de la lumière passe d’un état initial appelé trans à un état final appelé cis pour revenir à son état initial. Ces deux états de photocommutation moléculaire en font l’une des molécules les plus utilisées pour les nanotechnologies. Cet article montre comment la lumière est considérée comme un signal de commutation externe idéal pour manipuler les assemblages moléculaires pour construire des systèmes et des machines à l’échelle nanométrique. Les développements futurs de ces systèmes photocommutables dans des applications pratiques ainsi que les challenges existants seront aussi présentés et mis en perspective.

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Auteur(s)

  • Régis BARILLÉ : Professeur MOLTECH-Anjou, université d’Angers/UMR CNRS 6200, Angers, France

INTRODUCTION

L’azobenzène ou molécule azo est une molécule qui permet une commu-tation réversible de son système moléculaire par une réaction d’isomérisation donnant deux états différents de la molécule ayant les mêmes atomes mais dans un arrangement différent. Une différence remarquable des spectres d’absorption se fait entre les deux états de commutation par absorption d’un photon. Cette molécule qui change de couleur quand on l’éclaire fait, de plus, partie de la famille des molécules photochromiques. Cette commutation moléculaire se fait principalement en utilisant la lumière comme stimulus mais peut aussi s’activer au niveau de la molécule seule par le courant d’électrons d’une pointe d’un microscope à effet tunnel.

En utilisant les caractéristiques photocommutables particulières de l’azobenzène, une variété de systèmes fonctionnels peut être synthétisée utilisant différents matériaux, des cristaux liquides aux polymères et aux molécules biologiques. Les applications utilisant cette molécule sont nombreuses à tous les niveaux d’échelle de dimension, comme le stockage de données optiques à haute densité, les commutateurs moléculaires pour des membranes photo-activées, les portes logiques photocommandées, les rubans et les surfaces photoélastiques, les nanoparticules pour des encres photoeffaçables, les systèmes électroniques/optiques, les surfaces d’imagerie bio.

Cet article commencera par une brève description de la molécule azobenzène pouvant conduire à des systèmes en solution jusqu’aux matériaux fonctionnels et aux polymères activés par la lumière. Les exemples d’utilisation de cette molécule couvriront aussi bien les domaines de la photonique que la biologie ou l’électronique moléculaire.

Les développements futurs de ces systèmes photocommutables dans des applications pratiques ainsi que les challenges existants seront aussi présentés et mis en perspectives au regard des demandes de miniaturisation et de l’évolution de la nanotechnologie.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e6440


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MITSCHERLICH (E.) -   *  -  Ann. Pharm., 12, p. 311-314 (1834).

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  • (3) - GRIESS (J.P.), LIEBIGS (J.) -   *  -  Ann. Chem., 121, p. 258 (1862).

  • (4) - HARTLEY (G.S.) -   The cis-form of azobenzene.  -  Nature, 140, p. 281 (1937).

  • (5) - ELSON (L.A.), WARREN (F.L.) -   *  -  Biochem J., 38(3), p. 217-220 (1944).

  • (6) - RAU (H.) -   Photoisomerization of azobenzènes.  -  In Photochemistry and Photophysics, RABEK (J.F.), Ed., CRC Press : Boca Raton. FL, États-Unis, vol. 2, p. 119-142 (1990).

  • ...

ANNEXES

  1. 1 Brevets

    1 Brevets

    BARILLÉ (R.). – Brevet CNRS 05517-01_68307 Co-ownershipproposal Wroclaw University of Technology. Procédé de détection de conditions de turbulence utilisant l’interaction d’un faisceau laser avec un film mince photochromique et dispositif mettant en œuvre ledit procédé (2012).

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