Vers des machines et des moteurs moléculaires

Actuellement, de nombreux efforts sont investis dans la conception et la synthèse de machines et moteurs moléculaires, c’est-à-dire la synthèse d’assemblages moléculaires à plusieurs constituants, capables de se déplacer et d’évoluer dans l’espace sous l’action d’un signal extérieur (chaleur, lumière, procédés redox…). Les caténanes (anneaux entrelacés) et les rotaxanes, tous deux caractérisés par leurs liens mécaniques, paraissent particulièrement adaptés à la construction de machines moléculaires artificielles dont certains éléments peuvent être mis en mouvement tandis que les autres restent immobiles.

Profitant des propriétés topologiques des rotaxanes et des conditions stéréoélectroniques des métaux de transition, nous avons réalisé récemment la synthèse d’un système à plusieurs constituants capable de reproduire des mouvements de contraction et d’étirement analogues, au niveau moléculaire, à ceux d’un muscle strié, ainsi que celle d’un rotaxane photoactif dont le processus contraction-étirement peut être induit par, respectivement, la chaleur ou la lumière.