Self-organized chemical systems in material science

Le développement de systèmes chimiques stimulables, adaptatifs et multitâches est reconnu comme essentiel pour la mise au point de nouveaux matériaux dits «intelligents». On peut envisager que de tels matériaux soient inspirés par les systèmes vivants et qu’ils soient un jour capables d’en présenter les caractéristiques essentielles, c’est-à-dire être en capacité de métaboliser, de muter, de s’auto-répliquer et d’intégrer de l’information.

Cet article propose une vue générale de ce qui pourrait être défini comme de tels matériaux «autonomes», ou encore auto-construits. Ces systèmes chimiques fonctionnels doivent être capables de s’auto-assembler sélectivement et réversiblement parmi plusieurs combinaisons moléculaires possibles en réponse à des signaux externes, mais également être capables d’amplifier cette réponse par des processus d’intégration et de copie. Si de tels systèmes synergiques pouvaient fonctionner hors équilibre, nous aurions accès alors à des matériaux capables d’évoluer –~c’est-à-dire capables d’augmenter l’information qu’ils contiennent~– et de devenir de plus en plus complexes en consommant l’énergie environnante pour influer sur la dynamique de leur auto-organisation interne.