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Article

1 - LES SENSEURS POLYMÈRES : QUELQUES GÉNÉRALITÉS

2 - STRUCTURE ÉLECTRONIQUE ET PROPRIÉTÉS OPTIQUES DES POLYMÈRES CONJUGUÉS

3 - SENSEURS (BIO)CHIMIQUES POLYMÈRES

4 - CONCLUSIONS

Article de référence | Réf : RE69 v1

Conclusions
Senseurs chimiques et biologiques basés sur des polymères conjugués

Auteur(s) : David BELJONNE, Jérôme CORNIL

Date de publication : 10 sept. 2006

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RÉSUMÉ

Les polymères conjugués sont des senseurs capables de reconnaître de manière sélective certaines molécules chimiques ou biologiques, puis de convertir cette identification en un signal électrique ou optique, proportionnel à la concentration en analytes. Ces nez artificiels détectent des molécules aussi diverses que le TNT, les sucres, les protéines, les enzymes et l’ADN. L’article commence par analyser la structure électronique de ces polymères conducteurs d’électricité, dont découlent ses propriétés optiques. Sont présentés ensuite les senseurs polymères photoluminescents, aptes à détecter les analytes en très faibles concentrations.

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ABSTRACT

 

INTRODUCTION

Les senseurs polymères sont de véritables « nez artificiels » capables de détecter ou de doser des molécules de TNT, des ions métalliques néfastes, des sucres dans le sang, des protéines ou des brins d’ADN.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re69


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4. Conclusions

Depuis la découverte en 1977 de la conductivité électrique élevée du polyacétylène dopé, le domaine des polymères conjugués a connu un développement fulgurant avec à la clé un prix Nobel et la commercialisation de nombreuses applications basées sur l’électronique plastique (dispositifs d’affichage, films antistatiques, etc.). Plus récemment, de nombreux groupes de recherche académiques et industriels se sont penchés sur l’utilisation de ces mêmes matériaux comme composante active de senseurs chimiques et biologiques. Bien que ce domaine soit encore dans sa genèse, les premiers dispositifs mis au point laissent entrevoir d’énormes potentialités pour une détection rapide, simple, peu coûteuse, sensitive et sélective de molécules aussi diverses que le TNT, les sucres, les protéines, les enzymes et l’ADN ; la seule ombre au tableau pourrait être le manque de stabilité des matériaux organiques dans les conditions réelles d’utilisation (exposition à l’atmosphère ou à une solution), en particulier lorsqu’un usage prolongé est requis.

Les polymères conjugués doivent leur succès à la combinaison en un seul matériau des propriétés caractéristiques des « plastiques » (légèreté, facilité de mise en forme, souplesse, synthèse sur mesure, ...) avec des propriétés électroniques et photophysiques remarquables. En particulier, des charges électriques peuvent facilement être injectées et transportées au sein de ces matériaux. De plus, ils présentent à l’état neutre semi-conducteur des coefficients d’absorption optique élevés dans le visible et des hauts rendements quantiques de photoluminescence. Les mobilités et conductivités électriques des polymères dopés chimiquement de même que l’intensité et la couleur de l’émission lumineuse des polymères neutres sont extrêmement sensibles à la présence d’impuretés. C’est encore aujourd’hui un obstacle important à l’optimisation de l’efficacité quantique des diodes électroluminescentes et des cellules solaires : les excitations électroniques piégées au niveau de ces impuretés ne peuvent en effet atteindre les sites de recombinaison radiative dans le premier cas et les zones interfaciales de dissociation dans le second. Comme c’est bien souvent le cas...

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BIBLIOGRAPHIE

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