Pour la production en série de catalyseurs, capteurs ou aides au diagnostic nanostructurés, les physiciens britanniques exploitent habilement les forces d'auto-assemblage de molécules
"Nous avons pu montrer que deux stratégies peuvent être combinées pour créer des réseaux intégrés suffisamment stables pour un traitement ultérieur", écrivent Manfred Buck et ses collègues de la faculté de chimie de l'université de St Andrews. Premièrement, ils ont distribué deux types de molécules organiques (mélamine et pérylènetétracarboxyldiimide) sur une surface dorée de haute pureté. Souvent, ceux-ci sont liés par des liaisons hydrogène à des nanopores en nid d'abeille. En quelques secondes, des structures hexagonales symétriques ont été créées sur une grande surface, chaque pore ne représentant qu’une fraction de nanomètre du pore voisin.
Dans un deuxième temps, Buck a rempli ces nanopores de molécules immergées, appelées composés thiol. Sans détruire le réseau original en nid d'abeille, ces molécules se sont déposées exactement dans les vides des pores. Encore une fois, l'auto-assemblage des molécules a eu un effet, résultant en un revêtement qui n'a qu'une épaisseur de molécule. Contrairement à toutes les approches précédentes visant à exploiter l'auto-organisation, Buck et ses collègues utilisaient les thiols en tant que classe moléculaire adaptée au traitement ultérieur de nanostructures. D'une part, des biomolécules spécifiques peuvent être amarrées aux thiols, ce qui en principe peut produire des zones de capteurs sensibles pour le diagnostic médical. D'autre part, le groupe de recherche de Buck a montré que le nanofil est suffisamment stable pour y déposer des ions de cuivre.
Michael Grunze de l'Université de Heidelberg est convaincu de la grande importance de ce résultat. C'est une recette de base qui pourrait conduire à de nombreuses nouvelles applications pour les surfaces fonctionnelles. Si le passage du laboratoire à la production réussit, les surfaces nanostructurées pourraient bientôt être utilisées à des prix raisonnables dans l'industrie chimique ou le diagnostic médical.