Auto-assemblage à 2 et 3 dimensions : Apport de la modélisation

Auto-assemblage à 2 et 3 dimensions : Apport de la modélisation
Mathieu Linares - [email protected]
Department of Physics, Chemistry and Biology, Linköping University, Sweden
L’auto-assemblage moléculaire émerge comme une des nouvelles stratégies particulièrement intéressantes
en science des matériaux afin de générer des nanostructures fonctionnelles. Pour optimiser les propriétés de
ces assemblages supramoléculaires, il est essentiel d’en connaître la structure détaillée. De par la nature de
ces constituants, l’organisation de ces structures auto-assemblées résulte d’un équilibre entre différentes
interactions, à savoir : interactions !-!, CH-! ou dipolaires ainsi que des liaisons hydrogènes.
Toutes ces interactions peuvent être prises en compte dans des calculs de mécanique et dynamique
moléculaire qui nous permettent d’accéder à une description détaillée du packing moléculaire et de prédire
les structures résultantes. Les paramètres qui déterminent les arrangements moléculaires peuvent être ensuite
comparés aux informations structurales obtenues expérimentalement (STM, AFM, SANS, IR,…).
Dans ce travail, nous présenterons différents exemples d’auto-assemblage moléculaire en se focalisant
notamment sur la chiralité des nanostructures et sur le rôle joué par le solvant :
1
Porphyrines en solution,1 à l’interface
graphite/solvant,2,3 et sur surface d’or4
Thiophene-fluorenone sur graphite5
Nanotube de carbone dans une matrice de
polydiméthylsiloxane6
Molécule de bis-urée en solution7 et sur
surface d’or
Iavicoli, P.; Linares, M.; Pérez del Pino, Á.; Lazzaroni, R.; Amabilino, D.B., Superlattices and Microstructures, 2008, in press,
doi:10.1016/j.spmi.2007.12.015
2
Linares, M.; Iavicoli, P.; Psychogyiopoulou, K.; Beljonne, D.; De Feyter, S,; Lazzaroni, R.; Amabilino, D.B., Langmuir, 2008,
24 (17), 9566-9574
3
Amabilino, D.B.; De Feyter, S.; Lazzaroni, R.; Gomar-Nadal,E.; Veciana, R.; Rovira, C.; Abdel-Mottaleb, M.M.; Mamdouh, W.;
Iavicoli, P.; Psychogyiopoulou, K.; Linares, M.; Minoia, A.; Xu, H.; Puigmarti-Luis, J., J. Phys.: Condens. Matter. 2008, 20 (18),
184003
4
Brede, J.; Linares, M.; Lensen, R.; Rowan, A. E.; Funk, M.; Bröring, M.; Hoffmann, G.; Wiesendanger, R., J. Vac. Sci. Technol.
B., accepted
5
Linares, M.; Scifo, L.; Demadrille, R.; Brocorens, P.; Beljonne, D.; Lazzaroni, R.; Grevin, B., J. Phys. Chem. C, 2008, 112 (17),
6850-6859
6
Beigbeder, A.; Linares M.; Devalckenaere M.; Degee P.; Claes M.; Beljonne D.; Lazzaroni R.; Dubois P. Adv. Mater., 2008, 20
(5) 1003-1007
7
Shikata, T.; Nishida, T.; Isare, B.; Linares, M.; Bouteiller, L.; Lazzaroni R., J. Phys. Chem. B, 2008, 112 (29), 8459–8465